Hallo

Ich bin dabei eine platine mit 4 LED's zu machen. Ich möchte sie für wagenbeleuchtung (18V AC), haüser und Fabrikshallen benutzen (12 DC).

Ich habe eine platine gemacht die ich über alles benutzen kann, gleichgültig ob ich 18V AC oder 12V DC benutze.

Erst habe ich einen gleichrichter, dann einen spannungsregler (78L12 SMD) mit kondensator, einen Wiederstand und 4 led's in serie.

Mein "problem" ist, das der spannungsregler ca. 14V braucht um 12V auszugeben (vom Datenblatt) und wenn ich jetzt 12V benutze, habe ich nur ca. 10V und der wiederstand past nicht mehr.

Ich weiss es ist nicht viel, aber ist es möglich eine präcise spannung nach dem gleichrichter zu bekommen, damit Ich.
1: 12-18V AC/DC (oder mehr?) benutzen kann und immer de gleiche spannung für LED's habe und immer de gleiche Wiederstand benutzen muss.
2: So wenig wärme wie möglich in den Wiederstand habe (SMD max 100mW).
3: Vielleicht den spannungsregler sparren kann.

Währe es besser einen spannungsregler 78L05 (100mA) zu benutzen und die LED's parallel schalten? Damit hätte ich immer die gleiche spannung, aber mehr mA verbrauch.

Was ist die beste und billigste lössung.

Ich würde mir den Spannungsregler sparen und stattdessen eine Konstantstromquelle mit Bipolartransistor einsetzen. Hier ist ein Bild.

Um die Beleuchtung auch für niedrige Spannungen geeignet zu machen, müssen die LEDs auf zwei Schaltungen aufgeteilt werden. Jede Reihe braucht einen eigenen Transistor und einen eigenen Emitterwiderstand (R2 im Schaltbild). Die Zenerdiode und der Widerstand R1 können von beiden Reihen gemeinsam genutzt werden.

Allerdings sind moderne weiße LEDs auch bei geringen Strömen hell genug für eine Innenbeleuchtung. Ich würde erstmal herausfinden, an welchem Arbeitspunkt (welcher Strom, welche Spannung) du sie betreiben willst.

Ein Kondensator, der Spannungsschwankungen und Kontaktprobleme ausgleicht, ist auch hier sinnvoll. Und auch der Brückengleichrichter wird bei Wechselspannung weiterhin gebraucht. Bei der Häuserbeleuchtung kannst du ihn natürlich weglassen.

Aber egal, welche Variante du wählst, du wirst immer Spannungsverluste durch Gleichrichter und Spannungs- oder Stromregelung haben. Auch durch die Konstantstromquelle gehen etwa 2,2V verloren. Dann brauchst du aber keinen weiteren Widerstand mehr.

Danke für deine Antwort. Ich muss mal hören ob ich es hier richtig verstehe

DZ1 = zener diode: Zb. Chip-Zener-Diode 0,5W 5,6V
LOAD = 2x LED's in serie: Zb. 2x2,5V LED's (5,0V)
Q1 = Transistor: Zb. BC547/bc847
R2 = Wiederstand für LED's (für die letzten 0,6V)
R1 = Wie gross solte R1 sein?

Und dann zwei von diesen schaltungen. Ist es so richtig verstanden?

Falls ja, was ist die niedrigste/höchste spannung möglich und ist 100mW wiederstand genug? Solte gerne eine SMD 1206 sein.
Währe es auch möglich ein potti ein zu setzen, es solte gerne beide kreise bedienen.?

Um die richtigen Bauteile auszuwählen, muss der Arbeitspunkt der LEDs bekannt sein. Ich weiß nicht, wie hell deine Leuchtdioden sind.

Als Zenerdiode solltest du eine mit einer Spannung von 2,7V nehmen. Dann fallen nämlich an R2 etwa 2,1V Spannung ab. Da der Strom durch die LEDs bis auf wenige Promille dem durch R2 entspricht, kannst du damit den Strom der Konstantstromquelle einstellen.

Ein Beispiel: Du möchtest 10mA einstellen. 2,1V/10mA = 210Ω. Du wählst also einen Widerstand von 220Ω, da das der nächsthöhere gewählte Wert ist. Nun kannst du die Leistung am Widerstand ausrechnen: P = U*U/R = 20mW.

Der Widerstand hält das auf jeden Fall aus. Nun muss die Belastung des Transistors bestimmt werden. Sagen wir, an jeder Leuchtdiode liegt bei 10mA eine Spannung von 2,5V an. 4*2,5V = 10V, soviel fällt an den in Reihe geschalteten LEDs ab. Die Belastung des Transistors ist bei einer Eingangsspannung von 18V am größten. Wenn am Widerstand 2,1V abfallen und an den LEDs 10V, dann bleiben noch 5,9V übrig, die am Transistor abfallen. P = U*I = 5,9V*10mA = 59mW. Die von dir genannten Transistoren sind also geeignet.

Wenn du nur zwei LEDs in Reihe schaltest, sind es 109mW. Auch das ist nicht zuviel.

Nun muss noch R1 bestimmt werden. Durch ihn fließt der Basisstrom für die Transistoren. Ich empfehle 33kΩ, falls du zwei Transistoren verwendest, und 68kΩ für einen.

Den Einfluss des Gleichrichters habe ich vernachlässigt. Wenn du Perfektionist bist, baue dir einen Brückengleichrichter aus Schottkydioden, denn an denen fällt weniger Spannung ab als an Siliziumdioden. Ich halte das aber für vernachlässigbar.

Ein Poti kannst du bei dieser Konstantstromquelle übrigens verwenden. Es gibt nun zwei Alternativen: Entweder du setzst das Poti für R2 ein. Dann musst du es aber für jeden Transistor einzeln einstellen. Oder du verwendest eine Zenerdiode mit einer höheren Spannung und verwendest das Poti als Spannungsteiler, um auf etwa 2,7V zu kommen. In beiden Fällen musst du beachten, dass es die LEDs zerstören kann, wenn das Poti falsch eingestellt ist. Du kannst, um das zu verhindern, mit dem Poti einen weiteren Widerstand in Reihe schalten.

Ich hoffe, das hilft dir weiter.

Das gibt fast alles meinung aber wo bleiben die letzten 0,6V vom zener diode (2,7V) zur R2 (2,1V). Ist das ein verbrauch im zener diode?

Ich habe mal eine schaltung gemacht, bin mir aber nicht sicher ob es so möglich ist, oder ob ich auch zwei zener dionen brauche.
Ich will mindestens 12V benutzen und mit vier gelbe LEDs (2,5V) ist es sehr nah, aber falls ich mal weisse LED's benutsen will, ist es besser es schon jetzt auf zu teilen.


Edit: Spannung solte 12-18V sein und nicht 8-18V

Das ist genau richtig so. Die Spannung an der Zenerdiode beträgt nahezu konstant 2,7V. Auf der Basis-Emitter-Strecke eines Transistors fallen 0,6V ab, dann bleiben also noch 2,1V an den Widerständen R2 und R3.

Zitat von Bibihest

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Was ist die beste und billigste lössung.

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Hej Bibihest.

Die beste Lösung sind hier (Figur 6 Seite II):
http://www.tams-online.de/htmls/produkte...6-8_2008_DE.PDF

D1 = Gleichreichter
R3, D4, Z1 und C10 = Flackerschütz
R1, R5, R15 und T1A/B = Konstantstromquelle wo R15 bestimmt die Strom.

Wir haben es für mehr als 10 Jahren gebraucht in wagenbeleuchtung (mit Tams WIB's) und es funktioniert hervorragend.

Mehr über Konstantstromquelle:
http://moppe.dk/konstant.html


Klaus

Hallo Bibihest,

ich kann nur den Tip von meinem Namensvetter unterstützen. Ich habe diese Schaltung in vereinfachter Form ebenfalls im Einsatz. Der Vorteil ist, daß Du unabhängig von der verwendeten Anzahl der LEDs immer die gleiche Helligkeit hast.
Mein Anwendungsgebiet sind zu 90% Wageninnebeleuchtungen, wo ich gerne mal ein oder mehrere Einzelabteile "abdunkeln" möchte, ohne dann die Helligkeit einer Garnitur für jeden Wagen einzeln einstellen muß (geht sicher auch mit Poti, aber so ist das einfach vom physikalischen KLV-sicher (KLV = Kinder-Laien-Vorstand).

Vielen dank für eure Antworten. Ich werde mal beide schaltpläne duchsehen und sehen, was mir am besten gefallen.

Wie klein kannst du löten?
Ich verwende als Konstantstromquelle den BCR401. Allerdings ist das nicht unbedingt für jeden. Allein die Maße 2,9x2,4mm schrecken ab. Wobei da nur 3 Beinchen im Normalfall gelötet werden müssen.

Hallo Kurt

Wie genau solte ich das ganze dan bauen? Ich gehe davon aus ich muss immer noch eine stabile spannung für die LED's haben, wenn ich schwischen 12-18V als input benutzen will.

Das löten ist kein problem

Du brauchst keine stabile Spannung. Der "Trick" bei einer Konstantstromquelle ist ja gerade, dass sie einen konstanten Strom liefert und dass eine LED für kostante Helligkeit das auch braucht. Unabhängig von der Spannung. Du kannst also 18 oder 12V verwenden, es kommen immer 10mA an der(n) LED(s) an. Deshalb verwende ich ihn ja so gerne. Der BCR401 braucht lt. Datenblatt 1,2V für sich selbst. Den Rest kannst du für die LEDs verwenden. Bei weißen gehen nur 3 LEDs in Reihe, bei gelben dagegen bis zu 5 bei 12V.



So sieht das Ganze im Orginal aus.

Hallo Bibihest,

auch bei meiner Schaltung (die Zeichnungen müßten ja inzwischen bei Dir eingetroffen sein) ist die Eingangsspannung egal. Bitte beachte aber, daß Du bei einem Gleichrichter nochmal ca. 1,4 V dazuaddieren mußt - egal welche Variante Du wählst (auch bei der Variante von Kurt).

Bitte beachte auch, daß der BCR401 minimal 10mA leistet - wenn Du also Low-Current LEDs verwendest, hast Du keine Möglichkeit, den Strom weiter zu reduzieren. Mag sein, daß es weitere Bausteine mit niedrigerem Strom gibt, die habe ich jetzt aber nicht gefunden.

Bei der Erstellung meines Layouts V3 hatte ich mit dem Baustein geliebäugelt, weil er ja viel kleiner ist als Widerstand, Transistor und Doppeldiode und auch layoutmäßig einfacher zu verarbeiten ist - aber aus o.g. Grund (ich arbeite mit 1-10 mA) war er leider keine Option.....

Bei der BCR401, muss da nicht irgend ein wiederstand benutzt werden? Ich weiss nicht ob ich das nur nicht verstehe , aber wenn Kurt sagt:

Zitat

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Du kannst also 18 oder 12V verwenden, es kommen immer 10mA an der(n) LED(s) an

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Lese ich es als ob ich nur der LED-driver benutzen muss und das ist alles, aber es ist doch nicht egal wie viel spannung ich den LED gebe, nur weil er nur 10mA bekommt? V und mA ist ja nicht das selbe und eine LED der mehr als zb. 2,5V bekomt, geht wohl kaput
Oder kann der BCR401 das selber regeln? Ich habe noch nie so ein LED-driver benutzt und es hört sich ja einfach an.

Tut mir leid wenn ich ein bisschen blöd frage

Hej Bibihest

BCR 401 ist ein Konstantstromquelle. von der Output fließt 10mA. Die spannung über die LEDs bestimmen die LED's, die restspannung "speist" der BCR 401.

Du hasst ein PN in 5 minuten, wo ich dänisch schreiben......

Klaus

Doch, die Spannung ist egal. Natürlich nur in gewissen Grenzen die der BCR zulässt. Denn der Strom wird ja durch den Transistor geregelt. Einen Transitor kann man auch als regelbaren Widerstand bezeichnen. Wenn ich eine höhere Spannung habe, erhöht sich der Widerstand des Transistors und bei einer niederen Spannung vermindert er sich. Der Strom bleibt konstant. Weil ja R=U/I. Wenn ich aber I konstant halten will, muß ich eben wenn sich die Spannung ändert auch R ändern. Aber mit einem festen Widerstand geht das ja nicht.

Vielen dank für alle antworten, habe hier viel neues gelernt. Ich glaube ich habe jetzt genug um maine platine zu bauen

Mfg

Hallo noch mal.

Möchte hier mal meinen vertigen Schaltplan zeigen.



Meine platine hat die LED's parallel geschaltet und damit bekommt jede LED nur 2,5mA. Das ist genug für meine LED's. Falls man einen höheren strom braucht, kann man einen anderen driver benutzen (BCR40x) oder einen Wiederstand an R2 plazieren. Damit solte es für die meisten LED's funktionieren.

U1 = LED driver BCR401 (10mA)
R1 = Wiederstand um noch weniger als 2,5mA zu benutzen.
R2 = Wiederstand um mehr strom zu benutzen (siehe datenblat)
C1 = Um den Gleichrichter zu glätten

Hier auch noch meine platine.

R1 kann auf die platine kurzgeschlossen werden. C2 auf die platine ist für einen grösseren kondensator, falls die platine auf eine anlage mit schlechter verbindung benutzt wird.

Zitat von Bibihest

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Meine platine hat die LED's parallel geschaltet und damit bekommt jede LED nur 2,5mA.

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Aber mit ihren schaltung muss du sicher werden alle LED's kommt von die selber produktion. Hab ein diode ein bisschen kleinere spannungsfall nimmt es die gesamte strom.

Zitat von Bibihest

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R1 = Wiederstand um noch weniger als 2,5mA zu benutzen.

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Funktioniert es?

Zitat von Bibihest

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C1 = Um den Gleichrichter zu glätten

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Direkt an gleichrichter - wenn die kondesator leer ist zieht es ein hohes strom......Widerstand und diode bitte.....

Klaus

Ich sehe nicht warum man für so eine platine verschiedene LED's nehmen würde. Es funktioniert sehr gut.

Falls ich kondensator C2 brauche, kann ich immer noch einen wiederstand benutzen. Es ist nur als "extra" gemacht.

Hallo,

Zitat von Bibihest

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Ich sehe nicht warum man für so eine platine verschiedene LED's nehmen würde. Es funktioniert sehr gut.

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Weil die LEDs halt reale Bauteile sind, haben die alle unterschiedliche Kennlinien. Der Strom teilt sich nicht 1:1:1:1 auf, sondern z.B. 1,5:0,9:0,7:0,9. Dann sind die LEDs unterschiedlich hell. Wenn du LEDs mit geringer Streuung der Kennlinien hast, also typischerweise ein paar Stück die nebeneinander aus einem Wafer gesägt wurden, hast du kein Problem. Wenn der Lieferant dir aber einen Mix schickt, kann es passieren, dass die LEDs deutlich unterschiedlich hell leuchten, ohne dass du einen Einfluss darauf hast. Ein eigener kleiner Vorwiderstand vor jeder LED beseitigt alle möglichen Probleme.

Wenn du die Platine schon hergestellt hast und alles funktioniert: Prima, benutzen! Wenn nicht: Jetzt kannst du noch Fehler korrigieren.

Zitat von Bibihest

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Falls ich kondensator C2 brauche, kann ich immer noch einen wiederstand benutzen. Es ist nur als "extra" gemacht.

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Der Kommentar von Klaus bezog sich wohl darauf, dass dein C1 keinen Ladewiderstand hat. Wenn du den Strom einschaltest, stellt diese Platine für einen kurzen Moment einen Kurzschluss her. Selbst wenn du bei einer Platine noch nichts davon merkst, kann es bei mehreren Platinen (z.B. mehreren beleuchteten Wagen) plötzlich zum Problem werden. Ein kleiner Ladewiderstand für C1 löst das Problem.

Gruß,
fantux

Zitat von Bibihest

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Falls ich kondensator C2 brauche, kann ich immer noch einen wiederstand benutzen. Es ist nur als "extra" gemacht.

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Als ich früher schreiben hasst:

"Die beste Lösung sind hier (Figur 6 Seite II):
http://www.tams-online.de/htmls/produkte...6-8_2008_DE.PDF

D1 = Gleichreichter
R3, D4, Z1 und C10 = Flackerschütz
R1, R5, R15 und T1A/B = Konstantstromquelle wo R15 bestimmt die Strom.

Wir haben es für mehr als 10 Jahren gebraucht in wagenbeleuchtung (mit Tams WIB's) und es funktioniert hervorragend."

Brauchen sie nicht widerstand und Diode fürs Kondensatoren, will sie sehr hohe Stromspitzen haben, dieser Stromspitzen setzen sich als kleine "isolierschmutzt" an ihren Räder und nächste mal die räder ist wo der "isolierschmutzt" ist, entleeren die kondesator und muss nochmals "entfüllt" werden.

"Been there, done that - got the motherfucking t-shirt".

Jeg tager den lige på dansk for forståelsen:
Hvis du ikek har en lademodstand til din kondesator, får du en meget høj ladestrøm til din kondesator (en tom kondesator er dybest set en kortslutning voerfor din forsyning). Hver gang du trækker en høj strøm, sætter du et "gnistmærke" på hjulet som laver et lille isolerende punkt på hjulet. Næste gang dit hjul kommer til det isolerende gnistmærke, trækker du strøm fra kondesatoren, der så igen skal lades op - der så igen trækker fuld strøm og laver nok et isolerende punkt.

Vi har prøvet at køre med belysning der ingen strømbegrænser har til kondesatoren, først er der en lille sort prik, men i løbet af dagen, bliver prikken større og større, og til sidst er der ingen lys i vognen. Det sker ikke ved TAMS lysstavene, fordi de har modstanden på 150 ohm og 1n4148 dioden.

Klaus

Hallo Bibihest,

Zitat

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Hier auch noch meine platine.

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Kann ich davon ein Layout-Bild bzw. Eagle-Datei haben?

Habe noch weitere Fragen, aber dazu spaeter.

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Gruss Heinz