Strombedarf LEDs

[frankymaxde]

Hallo , ich bin durch meinen Bruder auf Abwegen unterwegs und "musste" mir eine Modellbahn aufbauen . Jetzt habe ich mich an die Beleuchtung der Landschaft gemacht . Dazu habe ich mir bei Ebay LEDs gekauft , in 5mm für Hausbeleuchtung und 3mm für Strassenlampen . Da gibts Sets wo die Vorwiederstände dabei sind , ich habe für 12 V ausgesucht . Meine Konstruktionen funktionieren sehr gut , aber da ich keinen Trafo für die Bahn habe (die Züge fahren digital )habe ich benutzt was so rumliegt . 8Zellen 3000mAh Nihm funktionieren mit den bis jetzt instalierten LEDs gut . Natürlich merkt man das es immer noch was zu ergänzen gibt und so werden es immer mehr LEDs . Ich möchte eigendlich doch in Zukunft da einen Trafo drann zu hängen . Wie weis ich welche Stärke der Trafo haben müsste ? Reicht so ein Laptop Netzteil ? Da kommen so Ca.50LEDs zusammen von denen ich nicht die genauen Daten kenne . Kann mir da jemand eine Richtung geben was ich da machen soll ? Trafo kaufen oder alte Akkus aufbrauchen ?Gruß , Frank

 

[Oxymoron]

Hallo Frank, je nach Farbe liegt die Durchflussspannung einer LED bei rund 2,1V und der Durchlassstrom bei ca. 20mA. Somit ergibt sich eine Leistung von ca. 210mW pro LED, insgesamt also rund 10W bei deinen 50 LED's. Ein (Laptop-)Netzteil mit 12V reicht also allemal aus zur Stromversorgung. Allerdings vermeide ich Vorwiderstände zur Spannungsreduzierung (weil sie die Energie in Wärme verbraten) und verwende stattdessen Konstantstromquellen.

 

[frankymaxde]

Hallo , danke für deine Erklärung zu meinem Problem . Ich bin ja neu in sachen LEDs , und habe leider auch wenig Ahnung von elektronik . Bin froh das ich es soweit verstehe um meine Basteleien vernünftig zustande zubringen . Dann werde ich mal sehen ob ich so ein Netzteil günstig bekomme .Gruß , Frank

 

[mfc_e_flieger]

Hallo zusammen,

der Rechnung von Oxymoron kann ich nicht ganz folgen?
0,02A (20mA)* 2,1V ist 0,042Watt (42mWatt) * 50LEDs, da würde ich auf 2,1Watt kommen?

Weiße LEDs haben allerdings normalerweise eine Durchlassspannung von 3,2V - 3,6V * 0,02A ergibt das 64mV *50 = 3,2Watt

Wenn Du jetzt z.B. ein 12V Netzteil hast, könntest Du immer 3 LEDs in Reihe schalten 3x 3,2V = 9,6V
Dein Netzteil hat z.B. 12V rechnest Du 12V - 9,6V = 2,4V.
Jetzt weißt Du 2,4V musst Du am Vorwiderstand vernichten, den berechnest Du wie folgt 2,4V/0,02A = 120 Ohm.
Jetzt musst Du noch berechnen, wieviel der Vorwiderstand aushalten muss 2,4V*0,02 = 48mW (Du kannst also Standard 1/4Watt/250mW Widerstände kaufen)
Ein Widerstand kostet Dich 10Cent
https://www.reichelt.de/1-4W-5-100-Ohm-910-Ohm/1-4W-120/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=1346&GROUPID=3064&artnr=1%2F4W+120&trstct=pol_2

Du würdest Dir also bei 50 LEDs und einem 12V Netzteil (50 / 3) ca 17 Stränge a 3 LEDs (Gesamt 51LEDs) bauen, jeder Strang verbraucht dann 240mWatt macht bei 17 Strängen 4,08Watt

Du siehst, ein Laptop Netzteil ist vollkommen überdimensioniert (Haben so zwischen 50 und 100Watt)
Aber wenn Du eins liegen hast, warum nicht.

Materialkosten 17x 10cent, macht 1,70€
Du siehst an meiner Rechnung der Verlust der an den 17 Vorwiderständen abfällt ist nicht der Rede Wert 17x 48mWatt = 0,816Watt ich glaube das kann man verkraften:-)

Wenn Du noch Fragen hast, kein Thema.

Viele Grüße
Gunnar

PS.
(Bei einem 20V Laptop Netzteil könntest Du z.B. 5-6er in Reihe hängen)

Meinst Du diese Sets hier?
http://www.ebay.de/itm/10-LEDs-5mm-Neutral-Weis-25000mcd-20-Weise-LED-Modelleisenbahn-Spur-H0-3-24V/140972218082?_trkparms=aid%3D555017%26algo%3DPL.CASSINI%26ao%3D1%26asc%3D20170912102133%26meid%3Dc8db620c62ef47308e53a3f3c4262acc%26pid%3D100754%26rk%3D1%26rkt%3D1%26%26itm%3D140972218082&_trksid=p2045573.c100754.m4842

Damit an 12V machst Du natürlich mega Verluste an de Vorwiderständen, da pro LED die an 12V hängt ein Vorwiderstand hängt!
Bespiel 12V - 3,2V = 8,8V / 0,2A = 440 Ohm im Angebot werden 470 Ohm verwendet = 176mWatt * 50 Vorwiderstände, macht 8,8Watt Verlustleistung im Vergleich zu meinem Beispiel, wenn immer 3 LED in Reihe hängen, ist die Verlustleistung nur 0,8Watt!!!

 

[Oxymoron]

LED-Konstantstromquelle

LED-Konstantstromquelle

Hallo Frank, die m. E. beste Lösung ist der Einsatz von Konstantstromquellen, die es sehr günstig als Fertigmodul in der Bucht oder bei Elektronikhändlern gibt (z.B. hier: https://www.pollin.de/p/led-konstantstromquelle-810117). Damit bekommen die LED's immer einen konstanten Strom, unabhängig von der Eingangsspannung. Vorteil ist zudem, dass Du gewöhnliche LED's ohne Vorwiderstände verwenden kannst, die wesentlich billiger sind.

 

[mfc_e_flieger]

Hallo,

Ich sehe keinen großen Vorteil von Konstantstrom Quellen bei so kleinen Leistungen
Die vorgeschlagenen benötigen 5V über der Summe der in Reihe geschalteten LEDs.
24V -5V = 19V durch 3,2V macht maximal 6 LEDs pro Konstantstromquelle. Das bedeutet Du benötigst bei 50LEDs mindestens 8 Konstantstromquellen a 1,60€

Nimmst Du einfach Widerstände kannst Du 7 in Reihe schalten, Du kommst dann auf 22,4V
1,6V mussst Du am Vorwiderstand verbraten.
Du benötigst also je 7 LEDs einen Vorwiderstand a 80Ohm
Kannst also 7 oder 8 Stränge bauen a 7 LEDs, dafür benötigst Du 7 Vorwiderstände a 80Ohm kostet Dich 0,80€
Verlust pro Vorwiderstand 24mWatt x 7 sind es noch nicht einmal 0,2Watt

Einfacher geht es nicht, vorallem gehen 8 Konstantstromquellen eher kaputt als 7 Widerstände.

Die vorgeschlagenen Pollin Konstantstromquellen sind im übrigen Linearregler. Linearregler, die setzen genau wie ein Vorwiderstand die Leistung in Wärme um.
Stromsparend wären nur Konstantstromquellen mit DC-DC Schaltwandler Wirkungsgrad ca 85-95%

 

[frankymaxde]

Hallo , ich bekomme jetzt so ein Laptopnetzteil . Ich werde dann sehen wie das zusammen funktioniert . Bei mir hat jede LED ihren eigenen Wiederstand , habe ich in meiner Unwissenheit so gemacht . Das mit dem Verbrauch ist mir nicht so wichtig , benutze die Modellbahn ja nur mal ab und zu und vor allem jetzt im Winter . Danke euch für eure antworten , gibt mir doch Stoff zum überlegen der nächsten LED Projekte . Gruß , Frank

 

[Oxymoron]

der Rechnung von Oxymoron kann ich nicht ganz folgen?
0,02A (20mA)* 2,1V ist 0,042Watt (42mWatt) * 50LEDs, da würde ich auf 2,1Watt kommen?

Deine Kalkulation stimmt nicht, denn auch über die Vorwiderstände fällt eine Verlustleistung ab, die für die Gesamtleistung berücksichtigt werden muss!

 

[MarkusN]

Nimmst Du einfach Widerstände kannst Du 7 in Reihe schalten, Du kommst dann auf 22,4V
1,6V mussst Du am Vorwiderstand verbraten.
Du benötigst also je 7 LEDs einen Vorwiderstand a 80Ohm
Kannst also 7 oder 8 Stränge bauen a 7 LEDs, dafür benötigst Du 7 Vorwiderstände a 80Ohm kostet Dich 0,80€
Verlust pro Vorwiderstand 24mWatt x 7 sind es noch nicht einmal 0,2Watt

Ich würde sicherheitshalber eine LED weniger in Serie schalten und entsprechend mehr Leistung am Vorwiderstand verheizen. Der Grund: schon kleine Streuungen an der Durchlassspannung ergeben eine grosse prozentuale Änderung an der Spannung, die am Widerstand anliegt. Wenns dumm kommt, unterscheiden sich die Stränge stark im Strom und damit im Licht. Das entschärft sich, wenn der Widerstand einen grösseren Anteil an der ganzen verbratenen Leistung hat.

Was sich auch lohnt: Erst mit einem Poti probieren, wieviel Strom man der LED wirklich gönnen will. Gerade in so einer Anwendung kann es durchaus sein, dass 5 mA schon reichen für den gewünschten Leuchteffekt. Auch dieser Strom hat dann Einfluss auf den Spannungsabfall an der LED.

 

[mfc_e_flieger]

Deine Kalkulation stimmt nicht, denn auch über die Vorwiderstände fällt eine Verlustleistung ab, die für die Gesamtleistung berücksichtigt werden muss!

Hallo,

vielleicht solltest Du meine Erklärungen mal komplett lesen, ich habe Beispiele für 12V Netzteil und für ein 24V Netzteil berechnet (siehe auch meine Beiträge weiter oben)

Beispiel 12V Netzteil:
Du würdest Dir also bei 50 LEDs und einem 12V Netzteil (50 / 3) ca 17 Stränge a 3 LEDs (Gesamt 51LEDs) bauen, jeder Strang verbraucht dann 240mWatt macht bei 17 Strängen 4,08Watt

Viele Grüße
Gunnar

 

[hvdh]

Hallo
Warum rechnet Ihr ihm die Leistung seinen Trafos in mW bzw. Watt um?
Wenn die LEDs bereits verschalter sind, und jeweils einen Vorwiderstand haben, benötigt er den Strom aller parallel geschalteten LEDs.
In diesem Fall also ca 50x 0,02A =1A

Das Netzteil sollte dann aber auch 12 V >1000mA, und nicht etwa 18V liefern, sonst muss man noch mal 6W verbraten.

Das es mit Serienschaltungen auch geschickter geht, da stimme ich mit euch überein.
Gruß
Hermann

 

[frankymaxde]

Hallo , nicht streiten ! Ich habe jetzt mein Netzteil 12V 8A 96W an die ersten ca20 LEDs angestöpselt . Es funktioniert wunderbar . Bei solcher Modellbahn kommt natürlich noch allerhand dazu , so nach und nach . Ich habe es eben so gemacht das jede Stassenlampe und jede Hausbeleuchtung seinen eigenen Widerstand hat .Bin froh das ich das so begriffen habe Gruss, Frank