Hallo zusammen, Ich bräuchte mal wieder euren Fachkundigen Rat: In meinem Womo habe ich LED Lichtbänder (14.4W / 12V) verbaut. Da es nun suboptimal ist diese mit Spannungen über 12V zu betreiben möchte ich dies zuverlässig verhindern. Soweit kein Problem...Konstantsromquelle, Konstantspannungsquelle oder dergleichen... Nun ist es aber so dass die LED-Bänder mittels PWM gedimmt sind (über ETA Power Plex, Details gibt es hier: http://www.e-t-a.be/bed_powerplex.html) . Das ist sozusagen eine SPS mit verschiedenen weiteren Funktionen wie Elektronische Absicherung des angeschlossenen Kreises, dimmen einiger Ausgänge usw. Eine Idee war diese SPS so zu konfigurieren dass es automatisch runterdimmt wenn die Spannung steigt. Leider hab ich das bisher nicht geschafft...weiss nicht ob das überhaupt möglich ist. Daher suche ich nun eine andere Lösung wie ich zuverlässig verhindern kann dass die LED-Bänder überlastet werden ohne dabei die Funktionen (Absicherung des Stromkreises, Programmierbarkeit In/Out, PWM dimmen...) am PowerPlex einzuschränken oder ganz lahmzulegen? Die Lichtgruppen haben ca. folgende längen: 1x6 Meter, 2x4 Meter, 3x2 Meter, 1x0.5 Meter. Ausgangsspannung vom Modul ist ein PWM Signal von 128Hz, Batteriespannung (12-14.4V), 0-100% in 10 Schritten dimmbar. Ich sehe folgende Möglichkeiten: -Fetter Vorwiderstand - Wegen der Wärmeentwicklung Suboptimal -mehrere fette Dioden in Serie - Wärmeentwicklung? Habt ihr vielleicht eine elegantere Lösung welche einfach, preiswert, möglichst batterieschonend und zuverlässig funktioniert? (Bitte keine Microcontroller-Lösungen. Dafür hab ich weder das know how noch die Zeit noch die Lust mich im Moment darin einzuarbeiten.) Vielen Dank und Gruss Urs
Einen einfachen spannungsregler an der Eingangspannung für die Ausgänge vielleicht
Spannungsregler am Eingang könnte schwierig werden. Eine der Beiden "SPS" hat folgende Ausgänge: 2x25A, 6x8A, 4x1A, Total 102A max möglich. Es ist nur ein Eingang welcher intern auf alle Ausgänge verteillt ist. Ich werde da zwar nie am Max möglichen Strom kratzen, trotzdem denke ich dass im ungünstigsten Fall spitzen zwischen 40 und 60A nicht unrealistisch sind. Einen Spannungsregler für diese Ströme dürfte nicht ohne sein? Dazu würde dann noch Sachen runtergeregelt welche lieber etwas mehr Spannung haben (z.B. scheinen die Truma Heizungen angeblich schon auf leichter Unterspannung zickig zu reagieren. Keine Ahnung ob das bei meiner auch so ist, bin noch nicht soweit dass ich das probieren könnte). Auch der Gesammt-Wirkungsgrad dürfte bei Regelung des gesammten Eingangsstroms nicht gerade optimal sein, je nach Schaltungsaufwand vermutlich? Desweiteren wird die Eingangsspannung mittels internem Analogeingang überwacht und kann dann in der SPS z.B wenn sie unter einer gewissen Schwelle sinkt für Lastabwurf unwichtiger Sachen herangezogen werden...diese Funktion würde ich ungern aufgeben. Danke und Gruss Urs
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Bei einer Konstantstromregelung, die du nur aus Transistoren und Widerständen aufbaust, funktionieren auch langsame PWM-Signale. Die Transistoren sind viel schneller als die paar hundert Hertz einer gewöhnlichen PWM. Nur diese Fertigmodule mit Induktivität und Elkos drauf, die lassen sich sehr schlecht an eine PWM-gesteuerte Betriebsspannung anschließen. Angehängt eine Methode für einzelne LED. Einige "nackte" Streifen ohne Verguß drauf lassen sich mit der Schaltung antreiben, indem man die Widerstände auf den Streifen entfernt. Für deine Anwendung wäre es vermutlich ausreichend, einzelne Vorwiderstände für jeden deiner Leuchtstreifen zu berechnen. Vermutlich reicht es aus, wenn bei 14-15V der maximal erlaubte Strom durch die Streifen fließt, nur bei 11V könnte dir das vielleicht zu dunkel werden. Das könntest du ja mal testen..??
PWM gedimmte LED Bänder vor überspannung Schützen (KFZ) Das ist, für die üblichen Überspannungen in einen KFZ, vollkommen unnötig. Grüße Löti
Aha. Du meist also 50V Spitzen sind für die LEDs Ok? Soviel kann und darf nämlich bei einem 12V Auto kommen...
Roland Ertelt schrieb: > Du meist also 50V Spitzen sind für die LEDs Ok? Die Frage wäre, was von der 50V-Spitze hinter PWM-Modul und Konstantstromquelle noch an die LEDs durchkommt ...
Vor ein paar Jahren habe ich sämtliche Schalter- und Instrumentenbeleuchtung auf LED umgestellt, als die Original-Glühlampen zu versagen anfingen. Alles auf 15-16V ausgelegt, funktioniert immer noch. Vorher hatte ich Versuche gemacht mit der Auslegung auf 12V und 14V, und diese Anordnung eine Weile einfach mit ans Bordnetz gehängt: Stränge mit 4 roten oder 4 gelben oder 3 weißen sowie mit 3 roten oder 3 gelben oder 2 weißen jeweils mit passendem Vorwiderstand. Die für 12V ausgelegten Stränge starben erstaunlich schnell. Auch die Auslegung für Maximalstrom bei 14V zeigte 3 Defekte bei insgesamt 30 LED. Zurückgelegt wurden in der Zeit ca. 30.000km, über die Hälfte davon Langstrecke. Betriebsstunden hab ich nicht aufgezeichnet.
Zuerst mal vielen Dank für die vielen Antworten. Lothar S. schrieb: > Das ist, für die üblichen Überspannungen in einen KFZ, vollkommen > unnötig. Hmm, Du meinst wenn ich jetzt ein LED Band welches mit 14.4W/Meter bei 12V spezifiziert ist, mit 14.4V betreibe ist das kein Problem? Ich hab mal einen Test gemacht und nachgerechnet. Das Band zieht bei 14.4V dann 21.6W/Meter, also über den Daumen einen Drittel mehr Leistung (welche definitiv nicht nur in Licht umgewandelt wird)! IMO kann das auf Dauer nicht gesund sein. Was die Spitzen von 50V und mehr angeht, da mache ich mir keine allzu grossen Sorgen. Wie geschrieben sind die Bänder in einem Womo eingebaut. Diese sind eigentlich nie eingeschalten wenn das Fahrzeug bewegt wird, d.h. wenn die Wohnraumbatterie zum Laden über die LIMA mit dem Fahrzeug verbunden wird, sind Sie zu 99% ausgeschalten. Ein Grossteil der Störungen ist somit schon eliminiert. Bleiben noch die Störungen im Wohnraum welche ich unter Kontrolle bringen muss. Der Hersteller vom Powerplex verlangt aber schon eine Freilaufdiode an alle Ausgänge welche Motoren oder Relais ansteuern sollen. Daher ist die Gefahr von diesen Teilen eine Gefährliche Rückspannung eingespiesen zu bekommen IMO auch weitestgehend gebannt. Hab ich noch was übersehen? Daher konzentriere ich mich auf die über längere Zeit anstehende kleinere Überspannung. Man fährt am Abend zum Campingplatz, dockt am Strom an und schaltet das licht an. Da jetzt verbraucht wird, probiert das Ladegerät die ganze Zeit das auszugleichen, was je nach Ladezustand der Batterie in eine Spannung von 13.5V bis 14.4V resultiert. Ist also sehr schlecht...Nun gut, ich kann ja von Hand runterdimmen, ist aber nicht der Weisheit letzten Schluss... Wie auch immer, habe mir die Stromquellen angeschaut. Vor allem die Idee von Helge (siehe http://www.mikrocontroller.net/attachment/213155/LKW_Leuchtschrift.PNG ) schien mir auf den ersten Blick eine Gute Lösung. Da wird ja auch ein Widerstand in serie zu den LED und dem Leistungstransistor geschalten. Wenn ich die Schaltung jetzt richtig interpretiere so wird der Transistor in Serie zum Widerstand je nachdem leitender oder weniger leitend und stellt so den Strom ein. Was mir nicht ganz klar ist: wieso braucht es überhaupt den Widerstand dort? Könnte das der Transistor nicht auch alleine? Überhaupt frage ich mich nun was mir die Schaltung genau für Vorteile gegenüber eines einfachen Last-Vorwiderstands bringt? Bringt es einen besseren Wirkungsgrad als ein simpler Vorwiderstand? Wenn es nur darum geht bei Spannungen unter 12V trotzdem an den LED Bändern noch die max. mögliche Leistung bringen zu können dann kann ich darauf denke ich verzichten. Im Womo ist eine AGM verbaut, diese sollte sowieso nicht weiter als auf ca 12.1-12.2V (entsprechen bei AGM ungefähr einem Ladezustand von 50-60%) entladen werden. Habe gestern noch ein wenig getestet und bei 7V an den LED war es relativ "heimelig", ich hatte aber noch genug Licht um problemlos lesen zu können. Bei 10.5-11V war es Taghell und bei höheren Spannungen war es schon fast zu viel (und es waren nur ca 2/3 der definitiven Beleuchtung in Betrieb). Hab ja für das kleine Womo auch relativ viel LED Band guter Qualität und mit relativ viel Leistung verbaut, runterdimmen kann man immer, mehr Licht wird schwieriger. Vielen Dank Urs
Urs C. schrieb: > Was mir > nicht ganz klar ist: wieso braucht es überhaupt den Widerstand dort? > Könnte das der Transistor nicht auch alleine? Ja, könnte er -- aber dann wird die Ansteuerung etwas schwieriger. Der Widerstand hat zwei Aufgaben: (a) Zusätzliche Wärmeabfuhr (b) Strommess-Widerstand Urs C. schrieb: > Überhaupt frage ich mich nun was mir die Schaltung genau für Vorteile > gegenüber eines einfachen Last-Vorwiderstands bringt? Bringt es einen > besseren Wirkungsgrad als ein simpler Vorwiderstand? Der Vorwiderstand liefert nur bei einer Spannung den richtigen Strom, die Schaltung auch bei Spannungswechseln (wie bei Dir im KFZ). Weiterhin: es gibt Methoden, LEDs mit gepulstem Überstrom zu versorgen, wobei hier eine Frquenz im kHz-Bereich und einem Tastgrad von 0,1 .. 0,5 (oder noch weniger) benutzt wird. Da liegst Du mit Deinen 128 Hz-Dimmerfrequenz etwas entfernt. Urs C. schrieb: > Das Band zieht bei 14.4V dann > 21.6W/Meter, also über den Daumen einen Drittel mehr Leistung (welche > definitiv nicht nur in Licht umgewandelt wird)! Interesant ist eigentlich der Strom. Sehe ich das richtig, dass er statt 1,2A/m dann 1,5A/m beträgt? Zusammen mit dem Dimmen würde ich das als tolerable Lebenszeitverkürzung der LEDs ansehen (bei ggf. höhrere Dimmfrequenz, damit sich die LEDs nicht jeweils zu sehr aufheizen können).
Achim Hensel schrieb: > Roland Ertelt schrieb: >> Du meist also 50V Spitzen sind für die LEDs Ok? > > Die Frage wäre, was von der 50V-Spitze hinter PWM-Modul und > Konstantstromquelle noch an die LEDs durchkommt ... Der Dreisatz ist dir geläufig? Nach dem Schaltbild oben mindestens der bis zu 4fach zulässige Strom nach der Stromquelle. Wie das PWM-Modul reagiert lässt sich schwer sagen. Gekaufte "12V-Technik" sagt bei sowas meistens "Poff".
Das Schaltungsbeispiel weiter oben ist dazu gedacht, alle LED immer mit einem Konstantstrom zu versorgen. Das ist nur dann sinnvoll, wenn du bis Entlade-Ende volles Licht haben willst. Die Transistoren sind übrigens nix mit Leistung, da die 10-20mA der einzelnen LED von jedem kleinen TO92-Transistor geliefert werden können wie z.B. 2SC945 oder BC547. -- Da du eh viel mehr Lichtleistung installiert hast als notwendig, tun es auch Vorwiderstände für jedes einzelne Lichtband. Ich würde die aufgrund meiner Versuche auf Maximalstrom bei 15-16V auslegen.
Du schreibst von einem 6 Meter langen LED-Band ... wird das nicht über die Länge dunkel, bzw. die Leitungen mächtig warm? 6 m * 14,4 W/m = 86,4 W, bei Nensspannung 12 V sind das 7 A auf dem ersten Stück Flex-Leiterbahn. Ich habe mal mit einer 5-Meter-Rolle der gleichen Leistungsklasse herumgespielt, da kommt schon ein mess- und sichtbarer Spannungsabfall zusammen. Bis 2 Meter geht das, bei längeren Stücken habe ich dann an beiden Enden oder zwischendrin nochmal mit höherem Kabelquerschnitt eingespeist. Die Verlustleistung sollte man im Sinne der Lebensdauer nicht vernachlässigen! Meine sind in Alu-U-Profile geklebt, und erreichen trotzdem bei Volllast und Raumtemperatur ca. 50 °C.
Roland Ertelt schrieb: > Der Dreisatz ist dir geläufig? Nach dem Schaltbild oben mindestens der > bis zu 4fach zulässige Strom nach der Stromquelle. Ja, der Dreisatz ist mir geläufig. Höhere Mathematik ebenso. Welches "Schaltbild oben"? Das von "Autor: Helge A. (besupreme) Datum: 02.04.2014 19:19 " ? Magst Du mir mal sagen, wie Du bei der genannten Erhöhung der Eingangsspannung auf einen 4-mal höhere Strom durch die LEDs kommst? Bedenke bitte, dass der erhöhte Strom auch zu einem erhöhtem Spannungsabfall an R4, R5,... führt, was aber auch voraussetzt, dass die Spannung an der Basis von T2, T3, ... entsprechend steigt.
Danke für die Erklärungen zur Funktion der obigen Schaltung...hab da wieder was gelernt. Achim Hensel schrieb: > Interesant ist eigentlich der Strom. Sehe ich das richtig, dass er statt > 1,2A/m dann 1,5A/m beträgt? Zusammen mit dem Dimmen würde ich das als > tolerable Lebenszeitverkürzung der LEDs ansehen (bei ggf. höhrere > Dimmfrequenz, damit sich die LEDs nicht jeweils zu sehr aufheizen > können). Ja, das mit dem Strom siehst Du richtig. Hab heute jedoch nochmal ein paar Messungen gemacht. Obige Berechnung hatte ich mit der Annahme gemacht dass an jedem Band mehr oder weniger die gleiche Spannung ansteht. In Anbetracht dessen dass an der längsten Leitung die grösste Last und an der kürzesten Leitung die kleinst Last hängt sind die Berechnungen natürlich mehr oder weniger für die Füchse...Mache bei Gelegenheit eine saubere Messreihe und schaue dann weiter. Was die Messungen heute aber gezeigt haben ist dass der Spannungsabfall bis zu den LED gerade bei der Gruppe welche die grösste Leistung zieht doch recht gross ist, was ja hier nicht unerwünscht ist ;-) Battereispannung war 12.5V, Am Powerplex fallen ca 0.2V ab, an den LED habe ich dann noch rund 11.65V. Die anderen Bänder bekommen noch 12.1 und 12.2V bei gleicher Batteriespannung. Was die Ganzen Messungen von Heute gezeigt haben ist dass auch auf 10% gedimmt noch relativ Hell ist. Eine weitere Spannungsminderung mittels Vorwiderstand ist auch im unteren Dimmbereich eigentlich nur von Vorteil. Ich kann dann noch "kuscheliger" dimmen und spare dabei noch Strom wovon man ja im Womo sowieso nie genug haben kann. Roland Ertelt schrieb: > Wie das PWM-Modul reagiert lässt sich schwer sagen. Gekaufte > "12V-Technik" sagt bei sowas meistens "Poff". Das Powerplex ist laut datenblatt für eine Betriebsspannung von 9-32V ausgelegt (Nennspannung 12 / 24V). Es ist speziell für den Marine-Einsatz gebaut und wird für den festen Einbau in Boote und Fahrzeuge angeboten. Es hat folgende Zertifizierungen: Germanischer Lloyd, Lloyd's Register und E1 Zulassung. Daher würde ich meinen dass eine 50V Spitze da nichts anhaben sollte, und nein ich habe keine Aktien bei der Firma und nein, ich werde nicht ausprobieren was es aushält, dazu waren die Dinger zu teuer ;-) Ich schrieb: > Du schreibst von einem 6 Meter langen LED-Band ... wird das nicht über > die Länge dunkel, bzw. die Leitungen mächtig warm? Das 6m-Band muss ich noch montieren, daher kann ich noch nicht viel darüber schreiben. Es ist in dem Sinn kein 6m Band, es hängen nur insgesammt ca. 6m an diesem Ausgang. Auch wenn der Lieferant meinte man könne bis zu 5m an einem Stück betreiben würde ich das aus den von Dir genannten Gründen nie machen. Ich werde es wie folgt anschliessen: 0.60cm - Einspeisung1 - 1.20m - 1m - Elektrisch Durchtrennt/Mechanisch aneinandergefügt - 1m - 1.20m - Einspeisung2 - 0.60m Das längste an einem Stück hängende Band welches schon in Betrieb ist, ist 2.64m lang. Daher ist alles relativ gleichmässig ausgeleuchtet. Auch sind sie in einem Aluprofil verbaut, dieses ist aber so im Eck vom Womo verklebt dass die Wärme nur über 2 einige mm breite Streifen auf der Vorderseite abgegeben werden kann. Ist sicher besser als wenn ich die Bänder direkt aufs GFK geklebt hätte, aber wieviel es wirklich bringt kann ich noch nicht wirklich beurteilen. Werde bei Gelegenheit auch mal die Temperatur messen und anhand dessen entscheiden ob ich die Vorwiderstände doch eine Stufe grösser oder kleiner nehme. Danke und Gruss Urs
Hallo zusammen, Sorry wenn ich meinen alten Thread wieder ausgrabe, aber das Thema ist leider, bedingt durch verschiedene Verzögerungen, noch nicht erledigt. Nun möchte ich die LED-Streifen aber endlich mit den passenden Vorwiderständen ausstatten. Bei der Berechnung derselben bin ich mir aber jetzt nicht ganz sicher ob ich das richtig gemacht habe: Ein LED Band nimmt bei 12V 3.5A auf. Wenn ich jetzt Rv dafür auf 15V auslege so müsste ich 3V "verheizen". Da komme ich auf ca 0.85 Ohm (bei 16V auf 1.14 Ohm) Müsste also ein 1-Ohm Widerstand für meine Zwecke in etwa hinkommen. Gleiche Rechnung bei 12V 1.8A; würde dann auf Rv von ca 2 Ohm hinauslaufen. Kommt das in etwas hin oder mache ich ein Denkfehler? Verlustleistung: Wenn ich das jetzt Handgelenk mal Pi überschlage müsste ich bei 16V 14W über den Rv verheizen. Ich dachte da an Hochlast-Drahtwioderstände wie diese http://www.reichelt.de/im-Metallgehaeuse/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=5270 Wie warm würde da ein 25W-Widerstand? Leider können die Widerstände nicht auf eine Wärmeleitende metallische Fläche montiert werden. Soll ich der besseren kühlung wegen doch besser zu 50W greifen oder ist das wieder overkill? Vielen Dank und Gruss Urs
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