Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik mbau einer LED maglite auf Netzbetrieb - Frage zu den Widerständen


von Stefan N. (filmer)


Lesenswert?

Hallo,
für ein Projekt, bei dem ein Raspberry mit einer Lichtquelle geschaltet 
werden soll, habe icheine LED maglite (3x 1,5 V Monozellen) mit einem 
Netzteil versehen. Zum Einsatz kommt ein handelsübliches 5V /1A. 
Steckernetzteil, wie es an diversen Kleingeräten üblich ist.

Mit Hilfe von in Reihe geschalteten Widerständen möchte ich den 
Lampenstrom einstellen. Tests haben ergeben, dass ein Lampenstrom 
zwischen 50 und 80 mA beste Ergebnisse erwarten lässt. Allerdings 
beobachte ich ein Phänomen, das ich mir nicht erklären kann.

Ich habe gemessen:
Leerlaufspannung d. Netzteils 5,06V
Spannung bei Last (LED + Widerstand) und ca. 70 mA Stromaufnahme: 4,98V
Spannung bei Last und ca. 50 mA Stromaufnahme: 4,22V

Wie ist das zu erklären. Ich hätte es genau umgekehrt erwartet, sprich, 
dass die Spannung bei höherer Last in die Knie geht und nicht bei 
geringerer. Wo ist mein Denkfehler?

Freue mich über jeglichen Input.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Stefan N. schrieb:

> werden soll, habe icheine LED maglite (3x 1,5 V Monozellen) mit einem
> Netzteil versehen. Zum Einsatz kommt ein handelsübliches 5V /1A.
> Steckernetzteil, wie es an diversen Kleingeräten üblich ist.

So weit, so gut.

> Mit Hilfe von in Reihe geschalteten Widerständen möchte ich den
> Lampenstrom einstellen.

Das wird nur unzureichend funktionieren, denn deine Maglite hat 
wahrscheinlich eine LED + Schaltregler drin. Den kann man NICHT mit 
einem Vorwiderstand austricksen. Ein zusätzlicher Vorwiderstand 
funktioniert nur bei einer einfachen Glühlampe oder direkt verbundener 
LED + Vorwiderstand.

> Ich habe gemessen:
> Leerlaufspannung d. Netzteils 5,06V
> Spannung bei Last (LED + Widerstand) und ca. 70 mA Stromaufnahme: 4,98V

Am Netzteil?

> Spannung bei Last und ca. 50 mA Stromaufnahme: 4,22V

Wo gemessen?

von Stefan N. (filmer)


Lesenswert?

"Das wird nur unzureichend funktionieren"

Naja funktionieren tut es jetzt schon. Die Leuchte brennt in der 
gewünschten Weise, allerdings verstehe ich nicht was da vor sich geht 
und ich überlege, ob ich durch geeignete Maßnahmen die Lebensdauer 
erhöhen kann (falls das technisch möglich ist).

Thema Schaltregler:
Wie kann man das feststellen? Habe im Vorfeld Versuche gemacht: Betrieb 
der Lampe mit Batterie (3 Monozellen) ca. 180 mA.

Abgesehen vom Netzschalter besitzt die Lampe von Hause aus keine 
sonstigen Bauteile. Ein Schaltregler könnte allenfalls im gekapselten 
Gehäuse der LED stecken.

Betrieb an Netzgerät ohne sonstige Modifikation: ca. 280 mA.

Betrieb am Netzgerät + Vorwiderstand wechselnder Größe: bis runter auf 
50 mA kaum Helligkeitseinbußen, bei unter 50 mA wird es deutlich 
dunkler.

Sowohl die Spannungs- als auch die Strommessung erfolgte am Ausgang des 
Netzteils (=Eingang der Lampe). Für die Strommessung war das Messgerät 
in die (+) Leitung eingeschleift. Andere Messpositionen führen zum 
gleichen Ergebnis.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Stefan N. schrieb:

> Thema Schaltregler:
> Wie kann man das feststellen? Habe im Vorfeld Versuche gemacht: Betrieb
> der Lampe mit Batterie (3 Monozellen) ca. 180 mA.

Mit einem Labornetzteil. Wenn man die Spannung von 4,5V langsam runter 
dreht, muss bei einem Schaltregler der Strom hochgehen. Bei einer 
einfachen Glühlampe oder LED+Vorwiderstand geht er runter.

> Betrieb am Netzgerät + Vorwiderstand wechselnder Größe: bis runter auf
> 50 mA kaum Helligkeitseinbußen, bei unter 50 mA wird es deutlich
> dunkler.

Dann scheint es keinen Schaltregler zu geben.

von messdiener (Gast)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Dann scheint es keinen Schaltregler zu geben.

Wurde wohl eingespart. Ein halber Porsche mehr pro Jahr.

von Stefan N. (filmer)


Lesenswert?

Doch, du hast vermutlich recht - es gibt so etwas. Gerade habeich von 
meinem Nachbarn eine fast baugleiche defekte Leuchte bekommen. Die LED 
sitzt in einen massiven Metallkorpus, den ich bisher für die 
Lampenfassung hielt.

Ich habe den vergossenen Korpus geöffnet, und in der Tat befindet sich 
darin eine kleine Platine. Da sie durch das Öffnen cöllig zerstört 
wurde, ist nicht mehr erkennbar, was genau darauf verbaut wurde. Ein 
schwarzes SMD-Bauteil ist vorhanden. Das könnte ein Spannungsregler 
sein.

Doch was sagt mir das für mein Vorhaben?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Stefan N. schrieb:

> Ich habe den vergossenen Korpus geöffnet,
> Doch was sagt mir das für mein Vorhaben?

Ich würde die defekte Lampe als Grundlage nehmen und dort
ein eigene KSQ einbauen.

von Stefan N. (filmer)


Lesenswert?

Nachtrag:

Soeben habe ich das Teil versuchsweise am Labornetzgerät gehabt:

Folgende Reaktion:

Dreht man die Spannung am Labornetzteil kontinuierlich herunter, sinkt 
gleichzeitig auch die Stromaufnahme.

Regelt man bei fest eingestellter Betriebsspannung die maximal mögliche 
Stromaufnahme nach unten, geht die Spannung trotzdem mit in den Keller.

Ich verstehe das nicht.

von Erich (Gast)


Lesenswert?

Stefan N. schrieb:
> Ich verstehe das nicht.

Ist unklar, was du jetzt genau beschreibst, was sich so verhält.
Eine normale Glühlampe respektive ohmscher Widerstand wäre das wohl.

(Gute) LED "Birnen" für maglite Taschenlampen gibt es in grundsätzlich 
zwei Ausführungen:
* für 3-6 Batterien   --> step down
* für 2 Batterien     --> step up

Bei 2 Batterien = 3 Volt ist Spannung hochzusetzen,
sonst runter. Und natürlich auf Konstantstrom zu bringen.
Das ist wohl in den "LED Birnen" drin, ein Chip, ein Spule, Zauberei.


https://www.faz.net/aktuell/technik-motor/technik/led-aufruestung-fuer-maglite-taschenlampen-15399031.html

https://www.amazon.de/Maglite-LED-Ersatzbirne-Taschenlampe-MAG-LITE-TorchLED-MagHV/dp/B00TDX97T0
--> Siehe Tabelle (bei den Bildern)

Gruss

von Stefan N. (filmer)


Lesenswert?

Damit keine Missverständnisse aufkommen: Es handelt sich um eine 
serienmäßig mit LED ausgestattete Maglight und NICHT um eine 
konventionelle Lampe mit LED- Umrüstsatz.

von Jens M. (schuchkleisser)


Lesenswert?

Stefan N. schrieb:
> Dreht man die Spannung am Labornetzteil kontinuierlich herunter, sinkt
> gleichzeitig auch die Stromaufnahme.

Heißt: nur ein Widerstand oder Linearregler drin.
Stepup würde mehr Strom nehmen, Stepdown auch.

Stefan N. schrieb:
> Regelt man bei fest eingestellter Betriebsspannung die maximal mögliche
> Stromaufnahme nach unten, geht die Spannung trotzdem mit in den Keller

Das nennt man Konstantstrombetrieb. Macht jedes Netzteil, schließlich 
muss der Strom ja reduziert werden, das geht nur über 
Spannungsreduktion.

Stefan N. schrieb:
> Ich habe den vergossenen Korpus geöffnet, und in der Tat befindet sich
> darin eine kleine Platine.

Keine Spule drauf?

von Stefan N. (filmer)


Lesenswert?

"Keine Spule drauf?"

Leider nicht mehr erkennbar, aber gut möglich.


PS: Schon mal lieben Dank an alle für die Unterstützung.


Mal anders gefragt:
Spricht aus Eurer Sicht etwas dagegen, den Strom via Vorwiederstand auf 
sagen wir mal 50 mA zu begrenzen und das Teil dann so zu betreiben? 
Größere Verluste scheinen nirgendwo zu entstehen: LED, Widerstände und 
Netzteil bleiben kühl.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.