Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM7812 Spannungsregler für LED Schild?


von Sven O. (Firma: keine) (fusinoco)


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Hallo,

ich habe seit ca. 2 Jahren ein LED Schild. Es besteht aus über 100 LEDs. 
Mit 20mA Leistung pro LED und jede LED hat einen 1.5kOhm Widerstand.
Allerdings funktionert dieses nur für 12V. Da ich aber oft mit meinem 
Vater im LKW mitfahre, würde ich das gerne mal mitnehmen. Dort gibt es 
aber immer 24V Dosen.
Kann man mit dem LM7812 Spannungsregler sowas machen? Laut Datenblatt 
gehen da ja Eingangsspannungen bis 35V so viel brauche ich ja dann 
nicht. Will ja nur 12V. Das ganze soll eben so klein wie möglich (oder 
auch günstig) realisierbar sein. Oder bekomme ich da Schwierigkeiten, 
wenn ich einen Regler mit 1,5A nehme, aber das Schild 2A "verbraucht" 
oder bekomme ich dann einfach nur 1,5A? Will nämlich nicht, dass da so 
viel wärme entsteht. Es gibt zwar solche DC/DC Wandler, aber die sind 
echt groß.. Ich hoffe, ihr könnt mir ein wenig tipps geben. Achso, einen 
Überspannungsschutz sollte der Regler dann auch bekommen, wie heißen die 
Bauteile dafür?

Danke,

Grüße

von MaWin (Gast)


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1k5 vor einer LED (die ca. 2.1V benötigt) lassen an 12V ca. 6.6mA 
fliessen, das mal mehr als 100 ergibt noch unter 1A, ausreichend für den 
7812, der aber knapp 10 Watt verheizen muss, das kann er nur wenn seine 
Blechlasche an ein Kühlbleck mit weniger als 10K/W geschraubt wird.
Alternativ geht auch ein Vorwiderstand von 22 Ohm / 11 Watt, denn deine 
Last ist ja konstant, der ist billiger weil er kein Kühlblech braucht.
Der Vorwiderstand ist robuster was die Widrigkeiten im LKW Netz angeht, 
der 7812 könnte durchbrennen (was bei LED Spielzeug nicht ganz so 
schlimm ist).
Noch betriebssicherer wird es, wenn hinter den 22 Ohm Widerstand eine 
Transil 1.5KE24A nach Masse käme, verhindert Verpolung und Überspannung.

von Sven O. (Firma: keine) (fusinoco)


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Wie kommen Sie auf die 22Ohm? Aber der 11W Widerstand ist gar nicht mal 
so günstig und recht groß. Brauche ich da nur einen davon? D.h. trotzdem 
die 1,5kOhm Widerstände und zum Schluss den 22Ohm mit 11Watt? Wäre dass 
dann nicht ein wenig dunkel, wenn ich das Schild dann wieder bei 12V 
anschließe? Schließlich wird ja dann die Helligkeit weniger oder?

D.h. ich muss die 1,5K24A einfach zischen Masse setzen? Also einfach 
zwischen das Masseabel? Geht das auch? Oder Widerstand und dann 1,5K24A?

Hatte gedacht, dass geht mit dem 7812. Aber ich hätte noch dünne 
Alubleche, ich weiß nicht, wie groß ich die machen müsste bei 10W? Oder 
raten Sie von einem 7812 mit Kühlkörper TO-220 generell ab?

Ich hab nämlich gedacht, es gibt ja auch die Zigarettenanzünder die 24 
und 12V zu 5V machen. Sowas wollte ich eben für 12 haben, um einfach 
flexibler zu sein, was die Spannung angeht.

Schonmal vielen Dank für die schnelle Antwort.

Gruß

von Teo D. (teoderix)


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Wenn's wirklich nicht mehr als 1A braucht, kauf Dir sowas:
http://www.ebay.de/itm/DC-Converter-Spannungswandler-Konverter-Car-Power-Supply-24V-to-12V-1-5A-/180922141217?pt=Netzger%C3%A4te&hash=item2a1fccca21

gibt's sicher auch für >2Ampere.

Ich persönlich, würde allerdings solche Chinakracher, nur da einbauen 
wo sie nicht gleich, die ganze Bude in Brand setzen können.

von Sven O. (Firma: keine) (fusinoco)


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Nee, aus China möchte ich nichts kaufen.. Weiß ja nicht, was unter dem 
Plastik steckt. Ich möchte nur was sicheres haben, vielleicht auch 
selbstgebaut. Aber wenn das nicht so einfach zu machen ist, lass ich es 
lieber.. Da hab ich zu große Angst, dass da irgendwas schief läuft. Ist 
mir zu gefährlich.

von holger (Gast)


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Sven Ott schrieb:
> Da hab ich zu große Angst, dass da irgendwas schief läuft. Ist
> mir zu gefährlich.
Und bei ein Eigenbau, mit deinen Kenntnissen, hast du keine Angst?

von Udo (Gast)


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Und warum hängst du sie nicht direkt
an 24V ?
Du schreibst doch das du für jede LED ein
Widerstand drin hast.

von MaWin (Gast)


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Sven Ott schrieb:
> Wie kommen Sie auf die 22Ohm?

Ausgerechnet.

> Aber der 11W Widerstand ist gar nicht mal so günstig und recht groß.

Er ist billiger als ein 7812 mit dem nötigen Kühlkörper.

> Brauche ich da nur einen davon?

Ja.

> D.h. trotzdem die 1,5kOhm Widerstände und zum Schluss den 22Ohm mit
>  11Watt?

Ja.

> Wäre dass dann nicht ein wenig dunkel, wenn ich das Schild dann
> wieder bei 12V anschließe?

Natürlich. Ebenso wie beim 7812. Wenn man 12V hat, sollte man wie bisher 
ohne 22 Ohm anschliessen.

> D.h. ich muss die 1,5K24A einfach zischen Masse setzen? Also einfach
> zwischen das Masseabel? Geht das auch? Oder Widerstand und dann 1,5K24A?

+24V --22R--+--1k5--|>|--+
            |       LED  |
            +--1k5--|>|--+ viele LEDs parallel
            |       LED  |
         1,5K24A         |
            |            |
Masse ------+------------+

> Hatte gedacht, dass geht mit dem 7812.

Geht es ja auch, aber so robust wie ein Widerstand ist er nicht.

> Aber ich hätte noch dünne Alubleche, ich weiß nicht, wie groß
> ich die machen müsste bei 10W?

8 x 8 cm bei 2mm Dicke.

> Oder raten Sie von einem 7812 mit Kühlkörper TO-220 generell ab?

Nein, aber es besteht die Gefahr, daß er durch Störungen aus dem 
Bordnetz kaputt geht. Eigentlich müsste eine Schutzschaltung davor, die 
richtig aufwändig und teuer ist. Beim ABS ist die auch drin, bei LEDs 
ist ein Defekt nicht lebensbedrohlich.

> Ich hab nämlich gedacht, es gibt ja auch die Zigarettenanzünder die 24
> und 12V zu 5V machen. Sowas wollte ich eben für 12 haben, um einfach
> flexibler zu sein, was die Spannung angeht.

Ein 12V Regler am 12V Bordnetz liefert keine 12V, sondern so 2,5V 
weniger als reingehen, und ein 12V Bordnetz hat 10V bis 15V und 
Störungen von -100V bis +150V.

von Sven O. (Firma: keine) (fusinoco)


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Weil es bei 24V schon recht warm wird.. Ist ja nur ein 12V Schild und 
ich will es ja nicht kaputt machen...

holger: Nein, nicht falsch verstehen, wenn ich es doch selbst baue, kann 
ich es auch testen und es weiter beobachten, obs klappt wie ich mir das 
vorstelle oder nicht.

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Alternativ geht auch ein Vorwiderstand von 22 Ohm / 11 Watt,
> weil er kein Kühlblech braucht.

Er wird aber trotzdem heiss, sodas er "freiluftmontiert" werden muss.

von Gerald B. (gerald_b)


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Sowas hier geht auch:
http://www.ebay.de/itm/LM2596-DC-DC-adjustable-Step-Schaltregler-PowerSupply-LED-Voltmeter-CP07006-G42-/271513583138?pt=Wissenschaftliche_Ger%C3%A4te&hash=item3f37787e22
Das Zauberwort heißt Schaltregler. Da wird nichts in einem Linearregler 
oder einem Widerstand verheizt.
Auf den Eingang 24V, dann 12V einstellen und nicht mehr am Trimmer 
rumfummeln. Wenn die 12V stehen, dann dein LED-Schild auf den Ausgang - 
fertig ;-)
Das Modul gibts hier von einem deuschen Anbieter. Bei Amazon wirst du 
sicherlich ebenfalls fündig. Wenn du 3-4 Wochen Geduld hast, bekommst du 
vom freundlichen Chinesen für den gleichen Preis mindestens 5 Module 
nachgeschmissen.

Gruß Gerald

von holger (Gast)


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Gerald B. schrieb:
> Ebay-Artikel Nr. 271513583138
Kommt das Teil mit den Spannungsspitzen in KFZ Netz zurecht?

von Gerald B. (gerald_b)


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Die Module halten bis 40V aus, wenn die Eingangselkos keine geringere 
Spannung haben :-)
Kannst das Ding natürlich noch, um ganz sicher zu gehen, mit ner 
Sicherung und ner Transil oder Z-Diode schützen.

: Bearbeitet durch User
von Crazy Harry (crazy_h)


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Udo schrieb:
> Und warum hängst du sie nicht direkt
> an 24V ?
> Du schreibst doch das du für jede LED ein
> Widerstand drin hast.

Stimmt. Selbst bei 24V hast du mit 1.5k immer noch unter 20mA ..... 
leuchtet nur ein bisschen heller.

von Gerald B. (gerald_b)


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Und was sagen die Vorwiderstände der LED's dazu? Deren verheizte 
Leistung verdoppelt sich ja quasi. Doppelter Spannungsabfall mal 
doppelter Strom. Die nicht verdoppelte Uf der Diode lassen wir mal unter 
den Tisch fallen.
Nicht, das die Widerstände dann nach schlecht belüfteten Prozessoren 
riechen... oder sich als elektronische Mausefalle eignen - den 
Speckgeruch erzeugt die Elektronik :-)))

von Carsten R. (kaffeetante)


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Wenn die 1,5 kOhm Vorwiderständ 0,25 Watt Typen sind, werden die darüber 
nicht begeistert sein.

Als Alternative zum 22 Ohm Widerstand kann man auch einen 100er Streifen 
2,2K nehmen :P Da hat man auch gleich die Kühlfläche wenn man es nicht 
zu eng aufrollt.^^

von Hans H. (loetkolben)


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Gerald B. schrieb:
> Und was sagen die Vorwiderstände der LED's dazu? Deren verheizte
> Leistung verdoppelt sich ja quasi. Doppelter Spannungsabfall mal
> doppelter Strom. Die nicht verdoppelte Uf der Diode lassen wir mal unter
> den Tisch fallen.
> Nicht, das die Widerstände dann nach schlecht belüfteten Prozessoren
> riechen... oder sich als elektronische Mausefalle eignen - den
> Speckgeruch erzeugt die Elektronik :-)))

Klugscheiß: Doppelter Spannungsabfall mal doppelter Strom -> Vierfache 
Leistung.

von Gerald B. (gerald_b)


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Jep, ich konnte es aber nicht mehr ändern, weil schon jemand geantwortet 
hatte. Richtig hergeleitet hatte ich es ja schon ;-)

von Falk B. (falk)


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@Sven Ott (Firma: keine) (fusinoco)

>ich habe seit ca. 2 Jahren ein LED Schild. Es besteht aus über 100 LEDs.
>Mit 20mA Leistung pro LED und jede LED hat einen 1.5kOhm Widerstand.

Wer baut so einen Unsinn? Von deine 12V fallen ca. 10V am Vorwiderstand 
ab. Man kann es auch übertreiben. Wenn du je 4 LEDs in Reihe mit ca. 220 
Ohm Vorwiderstand geschaltet hättest, wären wundersame Dinge passiert!

- dein benötigter Strom wäre auf 1/4 gefallen
- deine Verlustleitung aka Wärme) ebenfalls
- deine Effizienz hätte sich damatisch verbessert.

Aber so . . . .

von Gerald B. (gerald_b)


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Falk Brunner schrieb:
> @Sven Ott (Firma: keine) (fusinoco)
>
>>ich habe seit ca. 2 Jahren ein LED Schild. Es besteht aus über 100 LEDs.
>>Mit 20mA Leistung pro LED und jede LED hat einen 1.5kOhm Widerstand.
>
> Wer baut so einen Unsinn? Von deine 12V fallen ca. 10V am Vorwiderstand
> ab. Man kann es auch übertreiben. Wenn du je 4 LEDs in Reihe mit ca. 220
> Ohm Vorwiderstand geschaltet hättest, wären wundersame Dinge passiert!
>
> - dein benötigter Strom wäre auf 1/4 gefallen
> - deine Verlustleitung aka Wärme) ebenfalls
> - deine Effizienz hätte sich damatisch verbessert.
>
> Aber so . . . .

Im Prinzip ja, aber... Die Helligkeit der LED's wäre schon recht stark 
spannungsabhängig. Auf dem PKW Bordnetz können 10V bei fast leerer 
Batterie ebenso vorkommen, wie 14V bei laufenden Motor. Die 
Reihenschaltung an LED's wirkt wie eine Z-Diode. Wenn wir dort mit 10V 
rechnen, wie ändert sich dann der Strom durch das Gesamtkonstrukt bei so 
kleinen Widerständen, die bei 12V für 2V Spannungsabfall dimensioniert 
sind?
Surprise, Surprise! ;-)
Man hat jetzt der Möglichkeiten einige: StepUp mit KSQ und alle LEDs in 
Reihe, StepDown auf 3,3 oder 5V und davon den Rest über Widerstände 
verheizen. Den Spannungshub von 10 auf 14V gleicht der Schaltregler aus 
- es kommen immer 3,3 bzw. 5V raus und die LEDs bleiben gleich hell.
Und nun im doppelten Sinne die Preisfrage - was ist billiger und 
robuster?
Rrrrichtig - die unelegante Lösung mit den vielen Vorwiderständen.

Gruß Gerald

von MaWin (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> wären wundersame Dinge passiert!

Richtig, man könnte an den LEDs sehen, wie voll der Akku ist.

Du hast den Vorwiderstand bei 15V für Maximalstrom von 30mA berechnet.
Bei 10V nach dem Anlassen würden nur 7mA fliessen, also 1/4 der 
Helligkeit.

von Falk B. (falk)


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@ MaWin (Gast)

>> wären wundersame Dinge passiert!

>Richtig, man könnte an den LEDs sehen, wie voll der Akku ist.

It's not a bug, it's a feature!

Ausserdem hat der liebe Gott schon vor sehr langer Zeit die 
Konstantstromquelle erfunden!

von Carsten R. (kaffeetante)


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Aber wir waren doch bei Widerständen.
Konstantstromquelle wurd ja nicht verbaut.
Und die Idee mit der Akkuanzeige hat was... ;-)

von Sven O. (Firma: keine) (fusinoco)


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Ich werde dann mal den Schaltregler ausprobieren!

Danke für die vielen Antworten, ich wär sonst nie darauf gekommen und er 
ist ja wirklich günstig zu bekommen.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Bei einer leeren Batterie mit 10V braucht man auch kein Leuchtschild, da 
hat man andere Sorgen.

von Harald W. (wilhelms)


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Dirk J. schrieb:

> Bei einer leeren Batterie mit 10V braucht man auch kein Leuchtschild,

Doch, dann braucht man eins, wo "Hilfe" draufsteht. :-)

von Carsten R. (kaffeetante)


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Oder einen knappen Minirock.

Viel Glück bei dem Versuch das Bild wieder aus dem Kopf zu bekommen.

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