Frage von Floll, 39

LED Iode mit voller Power betreiben?

Hallo, Ich habe schon vor längerer zeit davon gehört das die Helmlampe die es zum Feuerwehrhelm HPS 7000 zukaufen giebt bis zum enden des Akkus mit voller Energie leuchtet. Jetz stell ich mir die Frage wie das gemacht wurde? oder stimmt dies garnicht? Falls das doch möglich ist eine LED Lampe so zu betreiben wie genau funktioniert dieses Prinzip?

Danke schon mal im voraus ;D

Antwort
von AnReRa, 28

Also ob das jetzt für diese Lampe stimmt kann ich nicht sagen, aber die Led wird nicht - wie eine Glühlampe - direkt an die Batterie geschaltet, sondern dazwischen ist eine Elektronik. Diese Elektronik sorgt dafür, dass die Lampe gleichmäßig hell bleibt. Wenn Du mehr zum Prinzip des Spannungswandlers wissen willst sag Bescheid... 

Kommentar von Floll ,

Klar doch nur raus damit.

Kommentar von AnReRa ,

Okay. Ich gehe mal davon aus, dass du weißt das eine LED ein stromgesteuertes Bauteil ist.
Schließt man die LED also einfach über Vorwiderstand direkt an die Batterie, hat das zur Folge, dass mit sinkender Batteriespannung der Strom und damit die Helligkeit (überproportional) absinkt.

Stattdessen schaltet man einen Spannungswandler (technisch: DC/DC-Wandler) zwischen LED und Batterie, der die Spannung(bzw. den Strom) an der LED über einem weiten Eingangsspannungsbereich konstant halten kann. Auf diese Art und Weise lässt sich dann auch die Helligkeit der LED (unabhängig von der Eingangsspannung) problemlos steuern.
(Der Wirkungsgrad liegt irgendwo zwischen 80 - 95 %).

Jetzt hängt es nur noch von dem zulässigen Eingangsspannungsbereich des Wandlers ab, nicht mehr von der LED. So ist es dann auch möglich, eine weiße LED (Betriebsspannung typ. 3.5 - 4V ) mit einer einzelnen 1.5V Batterie zu betreiben. Selbst simple ' Vampir-Schaltungen' funktionieren teilweise noch bei 0,3V Batteriespannung. (http://electronics-diy.com/led-flashlight-1.5v.php). In einer modernen Lampe (mit hohen LED-Strömen) wird man aber einen IC finden, weil der 'Wirkungsgrad' dieser einfach Schaltung natürlich recht gering ist, und man ja keine großen Spulen in einer kleinen Lampe haben will.

Allerdings wird man das mit Akkus normalerweise nicht machen, weil die bei dieser Tiefentladung maximal leiden. Bei manchen (teuren) Lampen gibt es dafür noch einen 'Notfall'-Schaltung.

Kommentar von treppensteiger ,

Das ist eine Möglichkeit, aber meist haben die Batterien/Akku eine höhere Spannung als die LED, und die Spannung wird permanent runter geregelt, auf die von der LED benötigten Spannung,

Bei deiner Lampe, 4*AA vermutlich zu 6V zusammengefasst, da passt noch ein schöner Festspannungsregler dazwischen. 

Aber zu Gunsten des Wirkungsgrades wird die Spannung vielleicht auch gepulst an die LED geschickt, genaues weiß allein der Hersteller und seine Freunde.

Kommentar von AnReRa ,
Bei deiner Lampe, 4*AA vermutlich zu 6V zusammengefasst, da passt noch ein schöner Festspannungsregler dazwischen.

Ein Festspannungsregler wäre aber eher ungeschickt - gerade bei Batteriebetriebn, wo es auf jedes Joule ankommt. Außerdem reden wir ja nicht von 2.50 EUR Lampen. Ganz abgesehen davon, dass  da garantiert Akkus verwendet werden und man daher mit  4x 1.2V = 4.8 V bei  rechnen muss. Je nach Last kommt noch der Innenwiderstand zum tragen, dann bleiben für den Festspannungsregler nur wenige 100mV übrig ...

Aber es gibt ein absolutes Killerkriterium, dass gegen einen Festspannungsregler spricht. Ein LED ist nämlich - bekanntermaßen - stromgesteuert. Dummerweise wird die LED im Betrieb aber warm, d.h. der Innenwiderstand sinkt. Damit steigt der Strom wenn die Spannung gleich gehalten wird und die LED wird noch heißer. Schlussendlich würde also die LED verheizt - oder die Strombegrenzung des Festspannungsreglers greift. Diese ist aber nicht sonderlich präzise, weil 'Notfallfunktion'

Deshalb ist der DC/DC Regler als KSQ (Konstantstromquelle) ausgelegt.

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