Beleuchtung im Modellbau?
Ein Turm im H0 Modellbau soll mit 3 Schaltkreisen beleuchtet werden, zwei mit Dauerlicht und eine soll blinken, Versuche sind leider fehlgeschlagen:
Aus Wechselstrom wird Gleichstrom, der dann 25 % mehr Leistung hat, von 16 V auf 20 V. Geschaltet ist es so; Zunächst Diode, dann Kondensator, dann Widerstand -> Gleichspannung ca. 20 V., dann 2x je 4 in Reihe geschaltete LED, und am weiteren Widerstand die Blinkdiode.
Keine Lösung gefunden bisher, Selbst Gleichstromversorgung (also ohne Diode, Kondensator Widerstand) rauchten alle LEDs(12 Volt und 4 LEDs in Reihe)
Was ist hier falsch?
2 Antworten
Du muss den Widerstand (Rv) berechnen.
Typischerweise benötigen 3mm oder 5mm LEDs ca. 20mA (=0,02A) und grob 2V.
Wenn der Widerstand einen total falschen Wert (die Einheit ist Ohm) hat,
- gehen die LEDs kaputt (wenn Widerstand zu klein)
- oder leuchten überhaupt nicht (wenn Widerstand zu groß)
Die LEDs haben auch eine Polarität (+ und - muss passen), sonst leuchten sie überhaupt nicht.
Und LEDs vertragen keine zu große Spannung in "Sperrrichtung", d.h. wenn du LEDs verkehrt herum anschließt, so können diese auch kaputt gehen (durchschlagen!). Ich schätze bei mehr als 10V gehen die LEDs kaputt, wenn sie verpolt werden.
Ich rechne mal den Widerstand für 4 LEDs für I=20mA (=0,02A) bei 16V AC mit Diode und Kondensator aus.
Aus 16V~ AC wird per Diode U=16V * 1,4142 = 22,6V (DC=Gleichspannung Ug).
Je LED wird ca. 2V benötigt. Du hast 4 LEDs = 4 * 2V = 8V (ULEDs)
Somit ist eine Spannung Uv am Widerstand Rv mit dem Strom 20mA zu berechnen.
Uv = Ug - ULEDs = 22,6V - 8V = 14,6V
Rv = Uv/I = 14,6V/0,02A = 730 Ohm (Toleranz von +20 % oder mehr ist ok!)
Rv = 750 Ohm wäre perfekt, jedoch du kannst auch für Rv größere Werte benutzen.
Folgende Werte sind für Rv geeignet:
- 750 Ohm (perfekt)
- 820 Ohm (perfekt)
- 910 Ohm (perfekt)
- 1000 Ohm (leicht zu groß, LEDs werden ~15% dunkler sein)
- 1100 Ohm (leicht zu groß, LEDs werden ~25% dunkler sein)
- 1200 Ohm (leicht zu groß, LEDs werden ~35% dunkler sein)
Fazit:
Der Widerstand (Rv) für 4 LEDs sollte grob 750 Ohm (oder größer ca. bis 1200 Ohm) sein. Ist der Widerstand zu groß wird es dunkler sein, ist der Widerstand zu klein raucht dir die LEDs ab.
Und wenn LEDs verpolt werden, leuchten sie nicht, und gehen bei zu großer Spannung kaputt.
Hier eine Beschreibung:
Siehe Absatz: (Diese Schaltung ist für 2x4 LEDs perfekt) Zitat:
Statt der Diode in der obigen Schaltung könnte man auch die gleiche Anzahl LED in Gegenrichtung verbauen. Bei normalem Wechselstrom würden dann beide LED-Reihen jeweils wechselseitig leuchten und sich gegenseitig absichern.
https://www.christian-luetgens.de/eisenbahn/elektronik/led-schaltungen/LED-Schaltungen.htm
Wo ist der Minuspol (=Kathode genannt) einer LED:
Es ist die abgeflachte Seite des runden LED-Kunststoff-Körper. Ist auch bei Standard LEDs am Träger (eine minimaler Reflektor im Inneren der LED) erkennbar: Siehe hier : https://nawi-werft.de/bausteine/led-ansteuern/
PS:
Bei 4 weißen LEDs in Reihe hast du ULEDs nicht 8V , sondern 12V (4*3V). Somit wird
Uv = Ug - ULEDs = 22,6V - 12V = 10,6 V
Rv = Uv/I = 10,6V/0,02A = 530 Ohm
- 560 Ohm ist perfekt
- 620, 680, 750 ist auch ok
weiße LEDs :
https://www.reichelt.de/led-3-mm-farbe-warm-weiss-2700-k-100-stueck-quad-1802o023-p280128.html
Viel Erfolg!
du musst auch die passdenden Vorwidestände ausrchnen. und BITTE! nicht zwei Stränge an einen gemeinsamen Vorwiderstand. Dabei hast du nur das Problem, wenn ein Strang durch ungenauigkeiten in der Fertigung, und das kann immer mal passieren, mehr Strom zieht als der andere, dieser zu viel Spannung abkriegt. und wenn dann eine von den überlasteten LEDs aussteigt, und der Strang den Abgang macht, kriegt wieder der andere zu viel Strom auf die Ohren.
LEDs haben je nach Machart einen bestimmten Spannungsdrop und je nach leistung einen gewissen vorwärtstrom. oft und gerne sind das 0,02 Ampere (20 mA)
von Infrarot (1,2 V) über Rot (1,3 V) grün (2 V) und Gelb 2,2 V biis hin zu Blau oder weiß, je nach dem zwischen 3,2 und 4 Volt oder etwas mehr. gitbs da ein recht breites Spektrum.
Du musst nur die Vorwärtspannungen deiner LEDs addiren und dann mit dem Vorwidestand die Lücke füllen.
Sagen wir einfach dein Strang besteht aus 4 weißen LEDs zu je 4 Voilt und du hast 20 Volt Spannungsversorgung. Dann musst du 8 Volt bei 0,02 Ampere verheizen. das wären dann 400 Ohm an Vorwiderstand. Nimm ruhig 430 das bisschen weniger Strom was die LEDs dann kriegen, wird dir kaum auffallen.
wie gesagt, für JEDEN deiner Stränge nimmst du einen eigenenen Vorwiderstand!
übrigens: du kannst auch eine rote und eine blaue LED in reihe schalten, sagen wir die rote hat 1,3 volt, die blaue 3,4 Volt. macht das in Summe 4,7 Volt. So lange die Stromstärke von 20 mA die gleiche ist geht das!
lg, Anna