Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie (unterschiedliche) LEDs betreiben?


von Gordon M. (headless)


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Hallo zusammen.

Ich brauche mal eure Hilfe. Ich habe verschiedene LEDs die ich 
anschließen möchte. Weiß aber nicht so ganz wie am besten.

Vielleicht erst einmal ein paar Worte zum Projekt. Ich habe einen LKW 
den ich zum Wohnmobil ausbaue. Die Bordspannung ist 24V.
Im WoMo möchte ich an verschiedenen Stellen verschiedene LEDs verbauen. 
Zum Beispiel 5 Watt warm-weiß im 'Wohnzimmer', LED-Leisten und WS2812Bs 
für Ambient Licht, etc.
Da es alles unterschieliche LEDs sind, brauche ich Hilfe wie ich diese 
am besten Anschließe.

Ich habe mir Spannungsregler (http://www.ebay.de/itm/331929746600) 
gekauft, um von den 24V auf andere Spannungen zu kommen.
1) Gehen die als Konstantstromquelle durch?

Ich habe gelesen (und sie mir deswegen gekauft) das die WS2812Bs keine 
weitere Konstantstromquelle brauchen, weil diese schon integriert ist.
2) Stimmt das?

Ich hatte mir mal diese Konstantstromquelle gekauft 
(http://www.ebay.de/itm/10W-Constant-Current-LED-Driver-DC12V-to-DC3-12V-900mA-for-10W-High-Power-LED-/400950224027). 
Die hatte ich mal für 10 Watt COB Chips gedacht. Diese LEDs setze ich 
jetzt aber aufgrund der Wärmeentwicklung nicht in diesem Projekt ein.

Nun zu den anderen LEDs, die verbaut werden sollen.

Zum einen habe ich mir diese 5 Watt LEDs gekauft. 
(https://www.amazon.de/gp/product/B01DA5VCXU/ref=oh_aui_detailpage_o03_s00?ie=UTF8&psc=1)
In der Beschreibung stehen leider keine specs. Ich habe also leider 
keine Ahnung welche Parameter die LED hat und wonach ich die 
Konstantstromquelle/Treiber auswählen soll.

Zum anderen habe ich diese 3 Watt LED 
(https://www.amazon.de/gp/product/B01FXC34W0/ref=oh_aui_detailpage_o02_s00?ie=UTF8&psc=1). 
Auch hier keine specs vorhanden.

Und zu guter letzt habe ich bei IKEA noch eine schicke LED-Leiste 
(http://www.ikea.com/de/de/catalog/products/30302671/) gefunden, auf 24 
Volt. Dachte mir 'Toll, das passt ja.' ... leider habe ich nicht an den 
Treiber gedacht. Auch hier natürlich keine Specs. Außer "24V DC 
18x1.06W".

3) Wie schließe ich die LEDs am besten und am effizientesten an?
Wie gesagt, ich habe schon 24V. 230V Treiber scheiden für mich absolut 
aus. Auch brauche ich für jede LED einen eigenen 
Treiber/Konstantstromquelle/Widerstand/etc. Daher sollte es so 
stromsparend wie irgend möglich sein.

4) Was würde passieren wenn ich die LEDs einfach so an die 24V bzw. den 
Spannungsregler hänge? Die Stromstärke steigt an, das ist klar. Aber 
immer weiter oder stabilisiert sie sich irgendwann?

Wenn ihr Produkte (Konstantstromquellen, Widerstände, etc) vorschlagt, 
bitte mit direkter Bezeichnung unter welcher ich das Produkt finde oder 
einen Link.

Ich danke euch schon mal und hoffe ich habe nichts wichtiges vergessen.

Viele Grüße
HeAdLeSs

: Verschoben durch Moderator
von Brummbär (Gast)


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Die hier angegebenen LEDs haben bereits einen 
Treiber/Konstantstromquelle eingebaut. Die kannst Du direkt an eine 
Spannungsquelle anschließen.

Bis auf die IKEA-Leiste brauchen beide 12V. Bei der IKEA-Leiste, steht 
nichts von 24V. Es ist aber möglich, dass dort ein Steckernetzteil mit 
24V dabei ist.

Für das Auto brauchst Du aber auf jeden Fall einen für KFZ vorgesehenen 
Spannungsregler. Auch wenn Deine Bordspannung mit 24V angegeben ist, 
wirst Du 28V drauf haben. Beim Starten auch mal viel mehr. Es könnte 
sein, dass der in der IKEA-Leiste eingebaute Treiber dies nicht 
verkraftet.

von Gordon M. (headless)


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Hallo Brummbär.

Danke für deine Antwort.

Die 5 Watt und 3 Watt LEDs können auch direkt an die Spannungsquelle? 
Das sind gute Nachrichten.

Die "24V DC 18*0.08W" stehen direkt auf der Leiste drauf. Das 230V 
Netzteil, das dabei war, nutze ich wie gesagt nicht.

Der Spannungsregler hat einen Eingangsbereich von DC 4V ~ 38V. Damit 
sollte er doch auch Spannungsschwankungen ausgleichen können, oder?
Die 24V sind relativ stabil... kommt auf die Batterieladung an. Die 
Wohnraumbatterien sind nicht an die Lichtmaschine angeschlossen und 
werden über Solar und/oder Ladegerät geladen.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Gordon M. schrieb:
> Ich habe einen LKW den ich zum Wohnmobil ausbaue. Die Bordspannung ist 24V.
Das Projekt kostet doch sicher richtig Geld und auch viel Zeit.
Da wäre es doch richtig schade, wenn du dann nach Fertigstellung 
feststellen mußt, dass die Elektik höchst unzuverlässig ist, weil 
regelmäßig was ausfällt und im schlimmsten Fall was abbrennt und noch 
eine Masse Folgeschäden verursacht.

Ich empfehle dir deshalb, nicht nach Details zu fragen, wie man 
biligsten Chinaschrott am besten einbaut, sondern erstmal grundsätzlich 
ein Konzept zu machen.
Es wurde ja schon bemerkt, dass KFZ-Anwendungen nicht ganz so einfach 
sind.
Das bestrifft einmal die möglichen Über-und Unterspannungen aber auch 
den großen Temp.-Bereich, die Belastungen durch Vibrationen, evtl 
Feuchte/Kondeswasser usw. dem Elektronik in KFZ ausgesetzt ist.
Für solche Störeinflüsse ist das billige Zeugs überhaupt nicht 
spezifiziert.

Diese LED-Zeugs mit irgend einem G-Sockel sind auch keine LED an sich, 
sondern "Leuchtmittel" die man als Ersatz für alte Halogenleuchtmittel 
einsetzen kann. Technisch ist das aber ein eher schlechter Kompromiss 
bei der Applikation von LED. Außer dass es billig ist, hat das kaum 
einen Vorteil.

Wenn man schon mit viel Aufwand so ein Projekt durchzieht, warum dann 
nicht gleich ordentliche LED-Lampen einbauen, die auch so konstruiert 
sind, dass die Randbedingungen von LED möglichst gut angepasst sind.
Da kann man bei Bedarf auch seiner Kreativität freien Lauf lassen.

Deshalb auch mein Rat:
Nutze einen hochwertigen 12V-Regler, der für KFZ-Betrieb konzipiert 
wurde.
Orientiere dich dann konsequent bei der Auswahl von Lampen und 
Leuchtmitteln an der 12V-Nennspannung.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
von Gordon M. (headless)


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Was zum Beispiel sind denn für Dich 'ordentliche LED-Lampen'? Verstehe 
ich jetzt nicht ganz was Du meinst.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Gordon M. schrieb:
> Was zum Beispiel sind denn für Dich 'ordentliche LED-Lampen'? Verstehe
> ich jetzt nicht ganz was Du meinst.
viel von dem, was als Glühlampenersatz auf dem Markt angeboten wird, ist 
Müll. Da werden die armen LED in einem engen Plastikgehäuse bis an die 
Kotzgrenze verheizt.
LED abeiten am besten, wenn sie sehr gut gekühlt werden. Dazu braucht es 
großzügig dimensionierte Kühlflächen. Pro 1W LED-Leistung sind 10cm 
effektive kühlfläche ratsam. Besser sind 15...20W pro 1W.

Die von dir verlinkten 5W-LED haben Abmessungen von 48 x 13mm.
https://www.amazon.de/gp/product/B01DA5VCXU/ref=oh_aui_detailpage_o03_s00?ie=UTF8&psc=1

Das macht bei 5W Leistungsaufnahme gerade mal ca. 5cm² Kühlfläche.
Dabei sind die LED auch noch in den Plastikzylinder eingesperrt, so dass 
der direkte Wärmeaustausch mit der Umgebung noch verhindert wird.
Über die Stifte werden die kaum ihre Wärme los.
Wenn die dann noch in ein enges, evtl. geschlossenes Lampengehause 
kommen, verschlechtert sich die Lage nochmal.
Die LED gehen deshalb zwar nicht so schell kaputt, aber sie werden 
innerhalb von paar Monaten Leuchtzeit deutlich dunkler und haben 
gegenüber gut gekühlten LED von vornherein einen schlechteren 
Wirkungsgrad.

Vermutlich haben die auch gar keine 5W (Werbeargument), sondern nur ca. 
3W.
Das verbessert zwar die thermischen Bedingungen etwas, ist dann aber 
eigentlich Beschiss am Kunden.
In der Beschreibung steht, dass die 290 Lumen haben sollen.
Hochwertige LED haben heutzutage aber locker um 100 Lumen pro 1 W.
Wenn die dafür 5W brauchen, dann ist das der Stand von vor 10 Jahren.
Eine 20W Halogenlampe kann man damit wahrscheinlich nicht ersetzen.
Wenn man nicht viel Licht braucht, dann mag es aber ok sein.

Aus rein physikalischen Gründen sollten deshalb LED-Lampen ganz anders 
konstruiert sein, als eben traditionelle Lampen mit Glühobst oder 
Energiesparlampen (Leuchtstofflampen).
Während Glühlampen bei knapp 3000°C fast alle Energie als Wärmestrahlung 
abgeben und sich bei hohen Temp. quasi sauwohl fühlen müssen LED-Lampen 
möglichst kühl betrieben werden. Deshalb sollten LED-Lampen möglichst so 
gebaut werden, dass die LED auf großer wärmeleitender Fläche (z.B. 
ALU-Blech, Kühlkörper) verteilt montiert werden.

Bei Markenware mit Leistung um 5W sieht es dann z.B. so aus:
http://www.led-konzept.de/osram-led-star-par16-120-grad-7w-gu10-2700k
Da gibt es einen aufwendiger ALU-Körper mit Rippung, der thermisch 
ordentlich mit den LED gekoppelt ist.

Bei Lichtbändern/LED-Streifen kommt es auch die Leistung pro Meter an, 
ob man eine extra Kühlung braucht oder die oberfläche auch so reicht.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
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