Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler anstatt Schaltregler?


von M. S. (ms111)


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Also zu meinem problem, ich habe ein 12 V netzteil mit maximal 2Ampere, 
aber mächte daran verbraucher (LEDs) mit einem Gesamtstrom von knapp 5A 
anschließen. Da ist mir die Idee gekommen das ich das ja per 
Spannungsteiler machen könnte, sodass ich 3 Ausgänge bei 4V und maximal 
2Ampere habe. An jeden der 3 Ausgänge sollen 5 1W LEDs mit einem 
Betriebsstrom von 0,33 Ampere angeschlossen werden.
Meine frage ist nun ist das möglich? ist es effektiv unter dem apsekt, 
das ich die gesamtstromstärke niedrig halten will? Ist ein Schaltregler 
sehr viel effektiver?

LG malte

von Arsenico (Gast)


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Sofort patentieren lassen.

von M. S. (ms111)


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Arsenico schrieb:
> Sofort patentieren lassen.

warte kurz ich geh meinen humor wecken, der schläft noch
-----
ne ernste antwort wäre ganz nett :)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Malte S. schrieb:
> LEDs mit einem Betriebsstrom von 0,33 Ampere
Dann solltest du diesen LED genau das geben: Konstantstrom.

Diese Spannungsteilergeschichte funktioniert bestenfalls auf dem Papier. 
Stichwort: "belasteter Spannungsteiler"

Allgemein gilt: bei solchen "einfachen" oder "naheliegenden" Lösungen, 
wo eigentlich jeder draufkommen muss, die trotzdem nirgends verwendet 
werden, gibt es meist einen Haken...

: Bearbeitet durch Moderator
von Olaf (Gast)


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> ne ernste antwort wäre ganz nett :)

Was sollen wir machen? Die Wahrheit waere dir gegenueber zu 
despektierlich.

Olaf

von Christian B. (casandro)


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a) Das sind LEDs, da ist nicht die Spannung sondern der Strom relevant. 
Den musst Du regeln
b) Der Spannungsteiler ist sehr stark belastet, so dass er primär nur 
noch selbst Leistung verbrät.

Nimm einfach die LEDs in Reihe, da fließt dann logischerweise der 
gleiche Strom durch, und nimm einen passenden Vorwiderstand. (bzw. halt 
verteilt über die Leuchten, das ist da egal).

In den Artikeln hier über Schaltregler findest Du auch 
Schaltreglerschaltungen die Konstantströme machen. Das wäre die ideale 
Lösung, dafür bräuchtest Du hier nur einen.

: Bearbeitet durch User
von Carsten R. (kaffeetante)


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Das funktioniert so nicht bzw ist nicht sinnvoll.

Entweder ale LED leuchten gleichzeitig, dann wäre eine Reihenschalttung 
der LED sinnvoller und einfacher.

Oder die LED werden voneinander unabhängig von nicht eingzeichneten 
Schaltelementen geschaltet. Dann werden aber die "Segmente" des 
Spannungsteilers ungleichmäßig belastet. Als Folge hat man dann keine 
symmetrische Spannungsaufteilung. Dadurch ist die Spannung teilweise 
höher als 4 Volt. Entweder die LED geht kaputt oder sie hat eine eigene 
Konstantstromquelle die das kompensiert. Dann wäre die Frage aber 
sinnlos wenn schon jeweils eine KSQ vorhanden wäre.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Malte S. schrieb:
> Also zu meinem problem, ich habe ein 12 V netzteil mit maximal 2Ampere,
> aber mächte daran verbraucher (LEDs) mit einem Gesamtstrom von knapp 5A
> anschließen.

Hier gehts schon los.

> Da ist mir die Idee gekommen das ich das ja per
> Spannungsteiler machen könnte

Und ab hier ist es einfach nur noch idiotisch. Und beschwer dich nicht 
über die Wortwahl. Du wolltest doch eine ernstgemeinte Antwort.

Die erste Fehlbeurteilung liegt schon darin, daß deine LED nicht einfach 
nur einen Strom brauchen, sondern auch eine bestimmte Spannung, damit 
dieser Strom überhaupt fließen kann.

Bei 1W LEDs wird es sich wohl um welche mit weißer Lichtfarbe handeln 
und da liegt diese Spannung zwischen 3.2 und 3.5 V (der genaue Wert ist 
exemplar- undtemperaturabhängig). Wenn man 12V zur Verfügung hat, wird 
man natürlich nicht jede LED mit jeweils ihrem eigenen Vorwiderstand an 
die 12V anschließen (dann würden sich die LED-Ströme tatsächlich 
addieren). Sondern man würde immer 3 LED in Reihe schalten und die 
Dreiergruppen parallel an die 12V hängen. Und schon wäre der Strom aus 
dem Netzteil nur noch ein Drittel so groß.

Wie sich die Spannung auf die 3 LED einer Gruppe verteilt, braucht uns 
dabei nicht zu interessieren. Enscheidend ist der Strom und der ist bei 
einer Reihenschaltung garantiert für jede LED gleich. Mit obigen Werten 
würde jede Dreiergruppe zwischen 9.6V und 10.5V brauchen. Der 
Vorwiderstand muß dann für 9.6V berechnet werden: (12V-9.6V)/330mA = 7.3 
Ohm. Wenn die LED doch die 10.5V brauchen sollten, dann fließen nur noch 
ca. 200mA. Wenn man das anders herum berechnet, daß die 330mA bei 10.5V 
an den LEDs fließen, dann werden sie bei 9.6V überlastet.

Die Stromschwankung läßt sich bei der Verwendung eines Vorwiderstands 
nicht vermeiden. Wenn man die wegbekommen will, dann braucht man eine 
Konstantstromquelle.


XL

von EDdp (Gast)


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Einmal Kirchhoff angewendet (Knotenregel) auf dein Schalbild angewendet:
1.65A hinein und 3x 1.65A heraus!

(oder war das Malen nach Zahlen?)

von Mike A. (Gast)


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Malte S. schrieb:
> Also zu meinem problem, ich habe ein 12 V netzteil mit maximal 2Ampere,
> aber mächte daran verbraucher (LEDs) mit einem Gesamtstrom von knapp 5A
> anschließen.

Betrachte die Sache doch mal etwas ganzheitlicher. Fünf LEDs mit 1W 
entsprechen einer Gesamtleistung von 15W. Dein Netzteil kann bei 12V 
einen Strom von 2A, also 24W liefern. Du brauchst folglich eine 
Stromversorgung mit einem Wirkungsgrad nicht schlechter als 15W/24W=63%. 
Und das ist nun wahrlich kein Problem.

Nimm drei Boost-Konverter, schalte die als KSQ (FB über Spannung an 
zusätlichem Shunt) und hänge die fünf LEDs jeweils in Serie dran.
z.B. ebay 371054648639

p.s. Warum müssen es eigentlich 3 Gruppen á 5 LEDs sein. An den Wandler 
kannst du auch alle 15 LEDs zusammen dran hängen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Genaugenommen ist das was da gezeichnet wurde eine Reihenschaltung von 3 
LEDs bzw. 3 Gruppen parallel liegender LEDs, wobei zu jeder LED-Gruppe 
jeweils ein Widerstand parallel liegt. Völlig nutzlos!

: Bearbeitet durch User
von Carsten R. (kaffeetante)


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Es wäre wichtig zu wissen warum die LEDs so gruppiert wurden!

Hat das mit ihrer Funktion zu tun? Willst Du die 3 Gruppen unabhängig 
voneinander leuchten lassen oder ist das einfach nur so und alle sollen 
zusammen leuchten bzw. nicht leuchten?

Wenn es um Effizienz (nicht Effektivität) geht wäre es wichtig zu wissen 
um was für LEDs es geht. Datenblatt. Die Flußspannung ist unbekannt. Was 
soll das denn werden wenn es fertig ist. Eine Anzeige oder eine Lampe? 
Die Leistung spricht für einen Scheinwerfer.

: Bearbeitet durch User
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