Ein Klassiker: Led wie viele hinterienander/ Schutzmaßnahmen

[daywalker008]

Hab mal wieder ne Frage die es schon zig mal gab aber ich frag trotzdem lieber nochmal:
Ich habe diese Leds: •LED, SMD WEISS
•Farbe, LED:Weiß
•Winkel, Öffnungs-:120°
•Spannung, Uf(V) max.:3.9V
•Temperatur Arbeitsbereich:-40°C to +100°C
•Anschlussart:SMD
•Beam Pattern:Lambertian
•Gehäusetyp:PLCC-4
•Lichtstärke, typ.:840mcd
•Spannung, Uf(V), Typ:3.9V
•Strom, Durchlaß, If:30mA
•Strom, If max.:30mA
•Strom, If, Lichtstärke:30mA
•Strom, If, Uf(V):30mA

Wie viele von denen kann ich an 12V hintereinander schalten uns wie muss der Widerstand ausgelegt werden?
Ein 400 Ohm müsste doch gehen .
Ich würd gern8 bis 10 hintereinander schalten aber das wird wohl nicht gehen bei 12V oder

Sollte ich noch irgendwelche Schutzmaßnahmen einbauen?
Es sollen so 10 LED Stränge werden die alle von einem gemeinsamen Netzteil versorgt werden sollen...

[Felix G]

Wie viele du in Serie schalten kannst ergibt sich aus der Vorwärtsspannung der LEDs und der Versorgungsspannung...

Bei den angegebenen Daten wären das also nur 3 LEDs pro Strang, und den Vorwiderstand errechnet man so wie sonst auch, nur daß man eben mit der 3fachen Vorwärtsspannung rechnet (Strom bleibt logischerweise gleich).

[daywalker008]

Dankee dann mach ich das so als Widerstand bei 3 Leds an 12V 91Ohm.?

[radbruch]

Ich kann mich nicht mehr recht erinnern:

(12V-3*3,9V)/0,03A=10 Ohm

Habe ich's echt verlernt? *kopfkratz*

[repi64]

Wie kommst du auf 91 Ohm?

[uwegw]

Wie kommst du auf 91 Ohm? Ich rechne da (12 - (3 * 3,9)) / 0,03 = 10 Ohm
Dieser Fall ist aber schon ziemlich grenzwertig. Wenn die Spannung nur um 0,1V zu hoch wird, steigt der Strom schon auf 40mA an. Und bei 0,5V zu viel werden deine LEDs nicht lange leben, da sind es schon 80mA. Man sollte immer darauf achten, dass am Vorwiderstand eine gewisse Spannung abfällt, sonst ist der Strom bei Spannungsschwankungen zu instabil.

[radbruch]

Wenn die Spannung nur um 0,1V zu hoch wird, steigt der Strom schon auf 40mA an.Hier diskutieren wir die Abhänigkeit der Vorwärtsspannung vom Strom an einer normalen Diode. Wenn das bei LEDs auch gilt antworten sie auf eine Stromerhöhung mit dreifach gesteigerter Vorwärtsspannung:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=408739#408739

Diodendatenblatt (Seite3): http://www.fairchildsemi.com/ds/1N%2F1N4148.pdf(aus genanntem Thread)

[Maulwurf_82]

Ich würde eine solche Konstruktion nur mit einer aktiven Stromregelung betreiben, im einfachsten Fall einem LM317 als Konstantstromquelle (Siehe Datenblatt LM 317).

Ich betreibe selbst eine Reihenschaltung aus ca 10 weissen und 8 blauen SMD- LEDs an einer solchen Schaltung, die den Strom auf 25mA begrenzt. Die Versorgungsspannung muss natürlich dementsprechend hoch sein. Deshalb sollte man dann schon halbwegs wissen, was man tut ;-) denn den Bereich der Schutzkleinspannungen verlässt man dann recht schnell.

Die schaltung läuft schon fast 1 Jahr, ohne das es Probleme gab...

[daywalker008]

Danke für eure vielen antworten. Ich wollte sowieso ne Konstantstromquelle davor hängen da kam mir der Post mit dem lm 317 gerade recht, der geht ja laut Datenblatt bis 37V also könnt ich auch 24V Versorgungsspannung nehmen, da kann ich mehr LEDs in Reihe schalten.
Der wird sich doch im smd Gehäuse noch löten lassen oder?
Es muss alles schön klein bleiben...

[Maulwurf_82]

Du musst Prüfen, ob der LM317 im SMD Gehäuse die Thermische Verlustleistung abführen kann. Die maximale Ub des ICs ist hier nebensächlich, da der IC ja nicht gegen Masse geschaltet ist. Die maximale Spannung bezieht sich also auf die Spannung, die am IC abfällt.

Meine Schaltung mit dem LM317 läuft an über 80V, aber das IC sieht nur ca 10V ab. Ein Nachteil des LM ist, das er damit er richtig funktioniert, ca 4V Spannungsfall benötigt.

[daywalker008]

oder ich nehm nen 7812 (oder 7824) und gut is, da hab ich auch keine externe Beschaltung oder spricht was dagegen?

[Besserwessi]

Der LM7812 oder 7824 sind Regler für 12 bzw. 24, die sind für eine Stromregelung kaum zu gebrauchen. Eher sollte man da eine Lösung mit einem Transistor, 2 Dioden und 2 Widerständen nehmen. Ist Zwar nicht so Temperaturstabil wie der LM317 , geht aber ab etwa 1,6 V Spannungsverlust.

[daywalker008]

Ich regel doch den Strom mit den Widerstand vor den LEDs oder nicht?
Es ging doch um die Spannungsstabilität oder?

[Besserwessi]

Wenn man den Strom durch einen Vorwiderstand regeln (bzw. vorgeben) will, sollten an dem Widerstand wengstens 0,2 V abfallen, damit der Strom einigermaßen Temperaturstabil ist. Bei mehreren LEDs in Reihe muß die Spannung entsprechend größer sein.
Gerade bei mehreren LEDs in Reihe nimmt man deshalb gerne eine aktive Stromregelung, wie z.B. die mit dem LM317. Dafür braucht man dann auch keine geregelte Spannung mehr.

Ein Spannungsregler nur um LEDs mit Vorwiderstand zu betreiben hat praktisch nur nachteile gegenüber der Stromregelung mit dem LM317.

Der Hauptnachteil bei der Stromregelung mit dem LM317 ist das man relativ viel Spannung verliert. Einen Genauen Werte kenne ich nicht, aber das dürften wenigstens 3 V sein. Wenn die Spannung knapp ist, deshalb der Vorschlag einer Lösung mit transistor, die nur nur einen Mindestspannung von etwa 2 V braucht, wobei es auch noch eine Lösung gibt die mit nur etwa 0,5 V auskommt, also schon bei 2 LEDs ind reihe sinnvoll ist.

[daywalker008]

Also mach ichs jetzt nach diesem Prinzip:
http://www.led-treiber.de/assets/images/12V-Linear-LED-Treiber_2LED.gif

[Besserwessi]

Bei 20 -30 mA an Strom kann man schon fast auf den Kühlkörper verzichten, besonders wenn die Spannung nicht unnötig hoch ist. Auch kann die Spannung stärker schwanken: bei 2 LEDS sollten etwa 10 bis 30 V gehen, bei mehr LEDs entsprechend mehr.

[Maulwurf_82]

Eben das ist der Vorteil einer Aktiven Stromregelung, die Eingangsspannung kann in einem gewissen Rahmen schwanken. Um eine ausreichende Stabilisierung zu erhalten, benötigt der LM317 midenstens ca 4V Spannungsfall, mit 3 wird es schon eher knapp, ich habe das extra ausprobiert. Eine Anwendung bei 12V ist somit eher uninteressant, wenn man viele LEDs betreiben will.

In meinem Anwedungsfall handelte es sich um eine Wandlampe, eine Art Einschlaflicht für ein Kind. Ich habe mehrere 0603er SMD- LEDs Sternförmig angeordnet, und lasse sie durch Milchglas leuchten. Schaut top aus.

Die Spannungsversorgung hatte ich mit einem kleinen Printtravo vom Reichelt realisiert, aus dem 2x 24V ~ kamen. Beide wicklungen in reihe, mit einer B4 gleichgerichtet und geglättet ergaben im Leerlauf über 100V, unter "Last" von 25mA brach das ganze aber schon auf ca 75V Zusammen. Der Travo kann allerdings auch nur 50 mA oder so, was in meinem fall total ausreichte. Demenstprechend günstig war er natürlich auch, das waren wenige €.

Wichtig ist hier, das man auf die Spannungsfestigkeit des Glättungselkos achtet. Ich hatte einen 100V Typ verbaut, dementsprechent darf die Schaltung nicht ohne Last laufen, sonst gibt es über kurz oder lang nen geplatzten Elko oder ähnliches ;-).

Die Schaltung enspricht der aus deinem Schaltplan. Das du den Strom über R1 an deine LEDs anpassen musst, ist denke ich klar.

Wie viele LEDs willst du insgesamt betreiben? Es gibt auch extra LED- TreiberICs, die mit Getackteter Spannung arbeiten. Diese sind wesentlich effizienter, kleiner und eleganter, und vor allem bei Batteriebetrieb vorzuziehen. Der "Nachteil" dieser Geschichten ist leider die Verfügbarkeit, an diese Exoten ist of nur über Samplebestellungen zu kommen. Je nach deinen Lötfähigkeiten kann auch das Gehäuse probleme machen, meistens ist es SSOP oder gar TSSOP.

[daywalker008]

Also ich hab hab jetzt meine Leds und muss euch ejtzt nochmal fragen wie ihr:
insgesamt 96 LEDs oben genannten Typs:
LED, SMD WEISS
•Farbe, LED:Weiß
•Winkel, Öffnungs-:120°
•Spannung, Uf(V) max.:3.9V
•Temperatur Arbeitsbereich:-40°C to +100°C
•Anschlussart:SMD
•Beam Pattern:Lambertian
•Gehäusetyp:PLCC-4
•Lichtstärke, typ.:840mcd
•Spannung, Uf(V), Typ:3.9V
•Strom, Durchlaß, If:30mA
•Strom, If max.:30mA
•Strom, If, Lichtstärke:30mA
•Strom, If, Uf(V):30mA

betreiben würdet.
Also der Hintergrund ist eine Treppenstufenbeleuchtung mit 12 Stufen und ich dachte an jeweils 8 Leds (soll ja nur n Orientierungslciht sein und nicht den Raum ausleuchten :oops: )
Wie würdet ihrs machen??? :?:
Sind ja doch schon viele LEDS O:)

[Besserwessi]

Ich würde den LEDs nicht die maximalen 30 mA sondern nur etwa 20 mA geben. Selbst das könnte schon recht hell werden. Als Stromregelung würde ich persönlich einfach einen NPN Transistor nehmen der über einen großen Widerstand nur gerade die passende Menge Stron an die Basis kriegt. Der wesentlich Nachteil dabei ist, dass man den Widerstand passend zum Verstärkungsfaktor des Transistors einzeln anpassen muß, also wohl einen Poti nehmen und dann passend einstellen. Dafür kommt man schon mit sehr geringer Spannung aus.

[daywalker008]

was haltet ihr von dem Rechner?
http://www.led-rechner.de/
Bei mir kam das raus: http://www.led-rechner.de/?betriebsspannung=35&led_anzahl=96&led_spannung=3%2C9&led_strom=20

[daywalker008]

Hier mal ein Schaltplan von meiner Spannungsversorgung:
Den Trafo hab ich bei Reichelt gefunden hat 2x21V ergibt 42V ...
http://www.pretty-kunze.de/html/ledspannungsvers.png

[Richard]

Ich würde den LEDs nicht die maximalen 30 mA sondern nur etwa 20 mA geben.

Moin moin allerseits.

Ich fgrage mich hier warum noch keiner einfach einen Feldeffeckttransistor
als Konstandstromquelle erwähnt hat? Ein Feet, ein R und der Rest sind
die Dioden.

Als Treppenlichtbeleuchtung würde ich aber nicht alle Stufen in
Reihe betreiben, fällt eine Diode aus ist die ganze Treppe dunkel. :-(

Gruß Richard

[repi64]

42V Trafospannung ist ganz schön viel. Hinter dem Gleichrichter werden es ohne Last schon 60V. Im Leerlauf gibt der Trafo sicherlich noch etwas mehr als 42V ab. Das wird schon knapp mit dem 63V Elko.
Für den LM317 ist es ebenfalls zu viel, auch wenn ich nicht ins Datenblatt geschaut habe.
Zumindest, wenn du diesen wie im Schaltbild verdrahtet, als Spannungsregler und nicht als "Konstantstromquelle" verwendest.
Für deinen LED -Einsatzzweck macht die Konstantstromquelle mehr sinn und der LM317 hätte eine Chance zu überleben.

hast ja vorher schon mal eine Schaltung gepostet, die richtig wäre für Konstantstrom.

[daywalker008]

Als Treppenlichtbeleuchtung würde ich aber nicht alle Stufen in
Reihe betreiben, fällt eine Diode aus ist die ganze Treppe dunkel.


Klick mal auf meinen letzten link.

Kann sich bei Gelegenheit nochmal jemadn meinen Schaltplan anguggen?
Ob das was wird?

Edit: repi64 war schneller

[daywalker008]

Wenn ich den Lm317 als Konstantstromquelle nehme kann ich die LEDS aber nichtmehr nach diesem Schema anschließen Als Treppenlichtbeleuchtung würde ich aber nicht alle Stufen in
Reihe betreiben, fällt eine Diode aus ist die ganze Treppe dunkel.

oder ? Das würde sich nämlich bei einer Treppe echt gut machen.
Auf der eine Seite runter auf der anderen hoch.
Bei reichelt steht das der Travo unter Last 21 V hat und ohne Last 24V würde doch grad noch passen oder ich Pack noch nen Wima Kondesator dazwischen (sollte doch auch gehen oder, nur bei der Größe bin ich mir noch nicht sicher)

[repi64]

Nimm für jede Stufe einen separaten LM317

[Besserwessi]

Wenn man mit der Spannung unter 50 V DC bleibt, sollte man weniger Probleme mit der Isolierung haben. Außerdem hat man dann auch weniger Probleme mit der Spannungsfestigkeit es LM317. Auch bei der Strom regelungsschaltung muß man nicht alle LEDs in reihe schalten, man muß nur ein Paar mehr er LM317 nehmen. Auch sonst wir man schon etwas Kühlung brauchen. Bei etwa 8-10 Strängen Parallel sind das immerhin zusammen 200mA -300 mA. Bei etwa 5-10 V Spannungsabfall für den Regler sind das 1-3 W für den Regler.

[daywalker008]

gut dann nehm ich nen Trafo mit 2x18V macht 36V und mehrere LM 317 als Konstantstromquelle dann passts auch mit dem elko.

Da ersetze ich einfach die Widerstände in dem Led Schema mit 317érn und dann müsst es aber passen oder?

[hardware.bas]

Kann auf die Schnelle keine Schaltung posten aber ich baue Konstanstromquellen meistens mit einem Transistor mit Emitterwidestand und an die Basis kommt eine durch Z-Diode oder LEDs stabilisierte Spannung. Am Emitterwiderstand baut sich automatisch die um 0,6V reduzierte Basisspannung auf und daraus folgt im Kollektorkreis ein KONSTANTER Strom, da können dann die LEDs in Reihe rein.
VG Micha