Klein-Glühlampe durch LED ersetzen, trickreich

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Guten Tag,

gegeben sei ein Schalter in einem Kfz. In dem Schalter sei eine 
Glühlampe (ca. 12 Volt, 0,5 Watt). Außen am Schalter ist für die 
Glühlampe ein Masse-Anschluss und der Bordspannungseingang. Je nach 
Schalterstellung bekommt die Glühlampe die Bordspannung direkt oder über 
einen nicht zugänglichen Vorwiderstand von 40 Ohm. Somit gibt es zwei 
Helligkeiten, nämlich für "beleuchtet" und für "eingeschaltet."

Wenn ich nun die Glühlampe durch eine LED mit Vorwiderstand - z.B. 560 
Ohm - ersetze, sind die beiden Helligkeiten nicht unterscheidbar. 560 
oder 600 Ohm wirken praktisch gleich.

Wie gesagt, an den 40 Ohm-Widerstand kommt man nicht heran, ohne das 
Ding zu zerstören.

Irgendwelche Ideen, wie man unter diesem Umständen mit einer LED zwei 
unterschiedliche Helligkeiten erreichen kann? Natürlich geht es recht 
beengt zu, für eine richtige Schaltung ist kein Platz.

LG
F.

[Roland E. (roland0815)]

560 Ohm sind grenzwertig wenig. Die LED läuft damit mit >21mA bei 
"An+An". Kein Wunder, dass du da keinen Helligkeitsunterschied mehr 
siehst. Nimm besser 1k. Welche Funktion ist der Schalter denn?

Für die Zweistufenlösung müsstest du zwei LED mit zwei verschiedenen 
Zenern davor nehmen, und den Strom durch die LED so abstimmen, dass die 
40Ohm die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Zenern darstellen. Wird 
aber hässlich, weil als Betriebsspannung 10..14,4V in Betracht gezogen 
werden müssen:
10V bei "Zündung an" ohne laufendem Motor bis 14,4V Nachladespitze kurz 
nachdem die LiMa hochgefahren wurde. Bei laufendem Motor sollten dann 
etwa 13,5..13,8V anliegen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Andreas R. schrieb:
> Wenn ich nun die Glühlampe durch eine LED mit Vorwiderstand - z.B. 560
> Ohm - ersetze, sind die beiden Helligkeiten nicht unterscheidbar.

Parallel zu dem Konstrukt musst du halt noch einen Bratwiderstand 
machen, so das das alles wieder an die 0,5W der Glühlampe herankommt. 
Bei 12V sind das dann etwa (U²/P) ~ 270 Ohm. Logischerweise muss es 
mindestens ein 0,5W Widerstand sein.

[Armin X. (werweiswas)]

Probie mal einen 1k Widerstand für Ein und einen 10k Widerstand für Aus.
Moderne LEDs sind auch bei geringstem Strom von weniger als 10µA zu 
erkennen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Armin X. schrieb:
> Probie mal einen 1k Widerstand für Ein und einen 10k Widerstand für Aus.

Wie soll das gehen bei einem

Andreas R. schrieb:
> nicht zugänglichen Vorwiderstand von 40 Ohm
?

[Teo D. (teoderix)]

Matthias S. schrieb:
> Wie soll das gehen bei einem
>
> Andreas R. schrieb:
>> nicht zugänglichen Vorwiderstand von 40 Ohm
> ?

Bohrmaschine, Winkelschleifer, Plasmaschneider, C4.
Hilft das alles nichts, könnte man es mal mit einem TL431 probieren. 
Aber ich wirds lassen, das wird je nach Jahreszeit nur lustig blinken.
NUR Glühobst in der Frontklaviatur und nicht ran kommen, passt sowas 
von garnicht zusammen. Das ist Sci-Fi aus den '50ern....

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Andreas R. schrieb:
> Wenn ich nun die Glühlampe durch eine LED mit Vorwiderstand - z.B. 560
> Ohm - ersetze, sind die beiden Helligkeiten nicht unterscheidbar. 560
> oder 600 Ohm wirken praktisch gleich.
Grundsätzlich: du musst parallel zur LED noch einen Widerstand machen.

Andreas R. schrieb:
> gegeben sei ein Schalter in einem Kfz.
Das wird extrem heikel, weil du dann "gültige" Spannungen im Bereich von 
10V..14V hast und die Schaltung darauf auslegen musst.

Aber mal den einfachen Fall angenommen, du könntest den Schalter mit 12V 
versorgen, dann ginge sowas:

Andreas R. schrieb:
> eine Glühlampe (ca. 12 Volt, 0,5 Watt)
Die hat also mit P = U²/R etwa 290 Ohm.

Andreas R. schrieb:
> Je nach Schalterstellung bekommt die Glühlampe die Bordspannung direkt
> oder über einen nicht zugänglichen Vorwiderstand von 40 Ohm.
Also auf "elektronisch" etwa so(**):

                 12V 
                  |
             .----o----.
             |         |    
             |        40R    
             |  a   b  |    
             '--o   o--'    
                 \
                c o
                  |
                  X Lampe 290R
                  |         
                  |         
                 GND

Dann musst du erst mal für einen deutlichen Pegelunterschied zwischen a 
und b sorgen. Ich würde da einen 220R Widerstand reinbauen, dann habe 
ich am Punkt c je nach Schalterstellung mal 12V und mal 10V:

                 12V 
                  |
             .----o----.
             |         |    
             |        40R    
             |  a   b  |    
             '--o   o--'    
                 \
                c o
                  |
                 220R
                  |         
                  |         
                 GND

Und dann würde ich von C eine LED samt Vorwiderstand und Z-Diode nach 
GND schalten:

                 12V 
                  |
             .----o----.
             |         |    
             |        40R (unzugänglich)   
             |  a   b  |    
             '--o   o--'    
                 \    
                c o   a/b -> 12V/10V
                  |
                  |  Urv=3V/1V
                  |  -------> 
                  o-----Rv----.
                  |           |                
                  |           V=> LED rot      |
                 220R         -   Uf=1V5       |
                  |           |                | 9V
                  |          ,-   Z-Diode      | 
                  |           ^   Uz=7V5       V
                  |           |  
                  o-----------'
                  |
                 GND

Die Z-Diode sorgt zusammen mit der Uf dafür, dass aus den 12V/10V vom 
Punkt c dann am Rv spürbare 3V/1V werden, sodass sich dort dann der 
LED-Strom eben auch im Verhältnis 3:1 ändert.

Weil aber wie gesagt im Auto diese 12V keineswegs konstant sind, lässt 
sich so eine Schaltung mit Bauteilen, die bei 1V "ganz dunkel" sind, 
aber bei 2V schon weit über "voll leuchten" hinaus, nur ganz schlecht 
abbilden.


(**)
Wenn meine zuvorderst angenommene Schaltung nicht stimmt, liegt es 
daran, dass mein txt2schematic noch ein paar Warnungen geworfen hat. 
Dann wäre es sinnvoll, wenn du einen korrekten Plan von der Beschaltung 
beisteuerst. Am besten samt Last, denn der tiefere Sinn des Schalters 
wird ja kaum sein, als Armaturenbrettplacebo die in sich selbst 
befindliche Lampe hell und dunkel zu schalten...

[Peter D. (peda)]

Andreas R. schrieb:
> Wenn ich nun die Glühlampe durch eine LED mit Vorwiderstand - z.B. 560
> Ohm - ersetze, sind die beiden Helligkeiten nicht unterscheidbar. 560
> oder 600 Ohm wirken praktisch gleich.

Glühobst und das Auge haben eine logarithmische Kennline, LEDs eine 
lineare.
Daher braucht man bei LEDs einen sehr großen Stromunterschied (1:10), um 
unterschiedliche Helligkeiten zu sehen.

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Guten Morgen,

danke für die Vorschläge, ich werde sie mal ausprobieren. Ein 
"Bratwiderstand" parallel zur LED dürfte gerade noch passen.


Teo D. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Wie soll das gehen bei einem
>>
>> Andreas R. schrieb:
>>> nicht zugänglichen Vorwiderstand von 40 Ohm
>> ?
>
> Bohrmaschine, Winkelschleifer, Plasmaschneider, C4.

Anbei Fotos. Es ist nicht vorgesehen, irgendetwas zu zerlegen, aber mit 
Mut kommt man an die Birne. Vermutlich ist sie für 16 Volt ausgelegt, 
denn sie hält so lange, wie das Auto halten sollte, also grob geschätzt 
15 Jahre oder 150.000 km. Dummerweise hält das Auto bei ordentlicher 
Wartung viel länger, meines ist jetzt 29.

Das Problem ist, dass der bunte Lampenträger aufgrund der Wärme über die 
Jahrzehnte vorne erst schwarz wird und dann zerbröselt. Eine neue 16 
V-Glühlampe als naheliegende Lösung fällt also aus.

LG
F.

[Teo D. (teoderix)]

Ach komm, da kommt man doch ran. :}
Zwick den einen Pin vom Widerstand ab und verbinde das wieder mit nen 
SMD-Widerstand. Das noch etwas mit nem geeigneten Kleber stabilisieren.

[Peter D. (peda)]

Andreas R. schrieb:
> In dem Schalter sei eine
> Glühlampe (ca. 12 Volt, 0,5 Watt).

Das wären bei 40Ω nur 1,7V Unterschied, das sieht keiner.
Typisch haben die Birnchen 2W, das wären dann 7V Unterschied. Bei ner 
Birne ist das deutlich zu sehen, bei ner LED aber nicht.

Man müßte mit einem Transistor erkennen, ob die 40Ω eingeschaltet sind 
oder nicht und damit dem Vorwiderstand der LED von 560Ω auf 5,6k 
umschalten.

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Peter D. schrieb:
> Andreas R. schrieb:
>> In dem Schalter sei eine
>> Glühlampe (ca. 12 Volt, 0,5 Watt).
>
> Das wären bei 40Ω nur 1,7V Unterschied, das sieht keiner.
> Typisch haben die Birnchen 2W, das wären dann 7V Unterschied.

Hab eben gemessen, es sind bei 12 V etwa 1,1 Watt. Bei 14 Volt 1,4 Watt. 
Der Helligkeitsunterschied ist schon sichtbar, aber nur sicher 
erkennbar, wenn ein Schalter "hell" ist und der daneben "dunkel." Da der 
Warnblinkschalter während der Fahrt nie "hell" ist, hat man immer eine 
optische Referenz. Trotzdem ist das Ganze nicht so richtig gut gelöst. 
Ich bin auch schon versehentlich mit eingeschalteten Nebellampen 
gefahren.

LG
F.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Andreas R. schrieb:
> Das Problem ist, dass der bunte Lampenträger aufgrund der Wärme über die
> Jahrzehnte vorne erst schwarz wird und dann zerbröselt.
> Eine neue 16 V-Glühlampe als naheliegende Lösung fällt also aus.
Problem gelöst, denn es gibt beim Conrad unter 723000 einen 
"Glühlampenlack".

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Durch Verändern von R1 und R2 lassen sich die beiden gewünschten 
Helligkeiten, je nach LED Typ, bequem ermitteln.

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Michael M. schrieb:
> Durch Verändern von R1 und R2 lassen sich die beiden gewünschten
> Helligkeiten, je nach LED Typ, bequem ermitteln.

Danke für den Vorschlag. Ich muss mal gucken, ob ich das da rein 
gequetscht bekomme und wie ich dort UBatt hinbekomme.

LG
F.

[Gerald B. (gerald_b)]

Andreas R. schrieb:
> Ich muss mal gucken, ob ich das da rein
> gequetscht bekomme und wie ich dort UBatt hinbekomme.

Kleine Platine routen, beim Chinamann fertigen lassen und mit 
"Vogelfutter" bestücken. Da du sicherlich mehrere Schalter umzurüsten 
hast, hast du dann sinnvolle Verwendung für die restlichen 4 oder 9 
Platinen :-)

[Falk B. (falk)]

Andreas R. schrieb:
> Wenn ich nun die Glühlampe durch eine LED mit Vorwiderstand - z.B. 560
> Ohm - ersetze, sind die beiden Helligkeiten nicht unterscheidbar. 560
> oder 600 Ohm wirken praktisch gleich.

Dann mach das einfach NICHT! Pack ne neue Glühlampe rein und fertig!

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Falk B. schrieb:
> Pack ne neue Glühlampe rein und fertig!

Das geht nicht! Das ist ja gerade das Dingen:

Andreas R. schrieb:
> Das Problem ist, dass der bunte Lampenträger aufgrund der Wärme über die
> Jahrzehnte vorne erst schwarz wird und dann zerbröselt. Eine neue 16
> V-Glühlampe als naheliegende Lösung fällt also aus.

Ganz nebenbei bemerkt: Der 390R Widerstand wird fast genauso warm wie 
die Glühbirne! Er sollte also auch 0,5 Watt aushalten können!

[Falk B. (falk)]

Michael M. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Pack ne neue Glühlampe rein und fertig!
>
> Das geht nicht! Das ist ja gerade das Dingen:
>
> Andreas R. schrieb:
>> Das Problem ist, dass der bunte Lampenträger aufgrund der Wärme über die
>> Jahrzehnte vorne erst schwarz wird und dann zerbröselt. Eine neue 16
>> V-Glühlampe als naheliegende Lösung fällt also aus.

Was geht denn daran nicht? Wenn der neue Lampenträger ein paar 
Jahrzehnte hält, reicht das. Kann man ja ggf. mittels 3D Drucker 
drucken. Nichts ist für die Ewigkeit.

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Falk B. schrieb:


> Was geht denn daran nicht? Wenn der neue Lampenträger ein paar
> Jahrzehnte hält, reicht das. Kann man ja ggf. mittels 3D Drucker
> drucken. Nichts ist für die Ewigkeit.

Es gibt keine neuen Lampenträger.

LG
F.

[Falk B. (falk)]

Andreas R. schrieb:
>> Was geht denn daran nicht? Wenn der neue Lampenträger ein paar
>> Jahrzehnte hält, reicht das. Kann man ja ggf. mittels 3D Drucker
>> drucken. Nichts ist für die Ewigkeit.
>
> Es gibt keine neuen Lampenträger.

Dann geht es doch sowieso nicht, denn dann fehlt ja ein Teil im 
Amaturenbrett ;-)

Naja, gang schöne Handstände, nur weil man meint, dort unbedingt High 
Tec ala LED reinbauen zu müssen.
Wenn man Verlustleistung, vor allem wegen der Wärme wegen einsparen 
will, muss es eine intelligente Lösung sein. Z.B. ein kleiner 
Mikrocontroller, der mittels schaltbarem Lastwiderstand bzw. 
Konstantstromquelle den Vorwiderstand mißt und daraufhin die 
Helligkeit der LED anpaßt. Damit spart man die mittlere Verlustleistung. 
Mikrocontroller im SOT23 Gehäuse gibt es genügend. Damit hat man dann 
eine intelligente LED ;-)
Bleibt die Frage nach dem verfügbaren Bauvolumen.

[Wolfgang (Gast)]

Roland E. schrieb:
> 560 Ohm sind grenzwertig wenig. Die LED läuft damit mit >21mA bei
> "An+An". Kein Wunder, dass du da keinen Helligkeitsunterschied mehr
> siehst.

Das hat mit der Helligkeit nun wirklich ziemlich wenig zu tun. Der Strom 
ändert sich bei Änderung des Vorwiderstandes von 560 auf 600Ω um weniger 
als 7% oder 0.3dB und das liegt in jedem Fall nur knapp über der 
Wahrnehmungsschwelle. Die Abnahme des Wirkungsgrades der LED ist ein 
Effekt höherer Ordnung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz

[Sigma (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Wenn man Verlustleistung, vor allem wegen der Wärme wegen einsparen
> will, muss es eine intelligente Lösung sein. Z.B. ein kleiner
> Mikrocontroller, der mittels schaltbarem Lastwiderstand bzw.
> Konstantstromquelle den Vorwiderstand mißt und daraufhin die Helligkeit
> der LED anpaßt. Damit spart man die mittlere Verlustleistung.
> Mikrocontroller im SOT23 Gehäuse gibt es genügend. Damit hat man dann
> eine intelligente LED ;-)
> Bleibt die Frage nach dem verfügbaren Bauvolumen.

Dafür reicht ein Komparator. Für zwei Zustände ein Mikrocontroller...

[2aggressive (Gast)]

Das ist ja wirklich tricky :D

Wie ich das lösen würde (also allgemein, mal abgesehen von einer 
eingeschalteten Warnblinkanlage, die kann man sowieso nicht übersehen 
oder überhören): extern/zusätzlich eine weitere Led zur Anzeige der 
eingeschalteten Funktion...

Die Nachtbeleuchtung des Schalters also permanent im Schlummerbetrieb 
(von mir aus 10k anstatt 560R), und bei eingeschalteter Funktion eine 
zweite LED irgendwo im Armaturenbrett; Platzproblem erledigt.

HTH

[Martin L. (makersting)]

Allen Mut zusammennehmen und den Schalter weiter zerlegen. Was 
reingekommen ist, muss auch irgendwie rauskommen. Als Vorwiderstand für 
die helle Anzeigepostion würde ich eher rund 2kOhm anraten, sonst hast 
du statt einer Signalisierung eine blendende Beleuchtung. Für die dunkle 
Signalisierung könnten die oben schon genannten 10KOhm durchaus passend 
sein.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael M. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Pack ne neue Glühlampe rein und fertig!
> Das geht nicht! Das ist ja gerade das Dingen
Hatte ich den Glühlampenlack schon erwähnt? Damit kann man normale 
Lämpchen bunt machen. Genau dafür war der zerbröselte grüne, rote oder 
gelbe Lampenträger ja auch da.

Andreas R. schrieb:
> Es gibt keine neuen Lampenträger.
Aber das untere Ende des Lampenträgers ist ja noch brauchbar und kann 
die farbig lackierte Lampe tragen.

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Hallo,

ja, Glühlampenlack ist eine gute Idee, das probiere ich mal.

LG
F.

[pommesrotweiß (Gast)]

Da man doch ganz offensichtlich Platz-technisch diesen empfohlenen
"Parallel- VERBRAT -Widerstand" platz-ieren könnte/konnte,

wäre denn nicht trotzdem möglich, stattdessen mehrere verschiedene
Vorwiderstände zu nutzen - wobei halt weiterhin entspr. umgeschaltet
würde zwischen diesen (wie bisher - vermutlich aus Platz(ierungs)-
Gründen - noch überhaupt nicht in betracht gezogen)?

Meine speziell die Möglichkeit, Teile des Gesamtvorwiderstands für
beide Schalterstellungen "lowside" (= GND-seitig) statt "highside"
(= PLUS-seitig) zu setzen.

Falls das insgesamt die Montage der nötigen Gesamtanzahl Widerstände
an der Fassung selbst erleichterte bzw. so vielleicht überhaupt erst
möglich machte.

Bzgl. Funktion currywurscht, ob Widerstände "beidseitig".


Mir kommt es nur so vor, als hätte daran noch gar niemand gedacht,
und es würde u.U. (falls es denn ginge, was ich ehrlich gesagt nur
sicher wüßte, wenn ich das Zeug selbst vorliegen hätte --sorry--
also müßte der TO das überprüfen... oder jemand anderes hier kanns
(Erfahrung/"Blick") besser als ich einschätzen) Aufwand vermeiden.

Sozusagen also "nur so eine Idee".  :-/

[pommesrotweiß (Gast)]

pommesrotweiß schrieb:
> Aufwand vermeiden.

(Wobei mir durchaus klar ist, daß man an den einen 40 Öhmer schon
trotzdem ran müßte - der ist viel zu klein, um einen sichtbaren
Unterschied zu machen.

Dazu müßte schon die Betriebsspannung verringert werden (Z-Diode
oder sowas noch seriell zum zur dann resultierenden Spannung
passenden R_vor(volle Leuchtkraft) lowside).

U_B variiert dafür imho etwas zu sehr = Z-Diode unpraktikabel.)

[Carypt C. (carypt)]

Könnte man nicht die Spannung über dem nachgeschalteten Widerstand dazu 
nutzen, die unterschiedliche Durchlass-spannung farbiger Leucht-Dioden 
auszulösen. Daß also normal nur eine rote Led, aber aktiviert auch noch 
eine blaue Led leuchtet, sich also der Farbeindruck ändert. ?

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Hallo,

eher durch Zufall bin ich auf eine Anleitung gestoßen, wie man den 
Schalter zerstörungsfrei öffnen kann und an den Vorwiderstand kommt. 
Damit ist mein Problem ohne "richtige" Elektronik lösbar.

Danke trotzdem für die hilfreichen Tipps!

LG
F.

[Udo S. (urschmitt)]

Andreas R. schrieb:
> Danke trotzdem für die hilfreichen Tipps!

Wenn du jetzt mal den Tahrzeugtyp/Baujahr nennen würdest und was für ein 
Schalter das ist sowie einen Link auf die Anleitung wie man den Schalter 
zerlegt, dann hätten auch andere die vieleicht das gleiche Problem haben 
was davon.
Nur so als Idee :-)

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

> sowie einen Link auf die Anleitung wie man den Schalter
> zerlegt, dann hätten auch andere die vieleicht das gleiche Problem haben
> was davon.


http://xantia007.free.fr/58_bouton_tdb.php

[Pilot P. (klatschnass)]

Vielleicht wäre ja auch eine Duo-Led was, z.B.
https://www.pur-led.de/leuchtdioden/duo-led-gelb-rot-leds-3mm-ultrahell-gemeinsamer-pluspol.html

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Pilot P. schrieb:
> Vielleicht wäre ja auch eine Duo-Led was

Ja, möglich ist vieles. Mir geht es darum, die Original-Optik möglichst 
wenig zu verändern. Das Auto soll nächstes Jahr ein "H" bekommen.

LG
F.

[Manfred (Gast)]

Andreas R. schrieb:
> bin ich auf eine Anleitung gestoßen

Sehr schön, dass Du einen Weg gefunden hast und hier die Lösung zeigst.

> 600_Schalter_mit_eingeloeteter_LED

Hoffentlich bekommst Du keinen LED-Ausfall aufgrund mechanischer 
Spannung an deren Drähten. Die Lösung vom Franzosen mit der 3er-5050-LED 
ist sehr fummelig, erscheint mir in dieser Hinsicht aber unkritischer.

[Andreas R. (Firma: (keine)) (fahrrad)]

Manfred schrieb:



> Hoffentlich bekommst Du keinen LED-Ausfall aufgrund mechanischer
> Spannung an deren Drähten.

Das hoffe ich auch. Ich habe erst die 5 mm-LED angelötet (die hat einen 
vergleichsweise dicken Draht) und dann den Widerstand möglichst 
spannungsfrei.

Etwas mehr Sorge habe ich, wie lange die Konstruktion Vibrationen 
aushält.

> Die Lösung vom Franzosen mit der 3er-5050-LED
> ist sehr fummelig, erscheint mir in dieser Hinsicht aber unkritischer.

Bei den Schaltern mit Bernstein habe ich das ähnlich gemacht, habe noch 
ein paar Osram Topled herumfliegen. Zwei in Reihe sind nötig, um auf die 
gewünschte Helligkeit zu kommen. Da der Widerstand fast 1/4 W verbrät, 
habe ich die Leistung auf zwei Widerstände aufgeteilt.

LG
F.