LED Leiste an KFZ anschließen - Reichen Widerstände?
Hallo,
ich möchte mir eine LED Leiste mit 20 weißen LED's zusammen löten und diese in einem Auto über den Zigarettenanzünder betreiben. Wie man die Widerstände berechnet etc. weiß ich. (Bastel schon seit einigen Jahren mit LED's herum)
Da im KFZ Bereich nie eine konstante 12 Volt Stromquelle vorhanden ist sondern diese auch mal bis 14 Volt steigen kann, müssen die LED's natürlich für diese Überspannung abgesichert werden damit sie auch lange leben.
Nun die Frage: Reicht es aus wenn jede einzelne LED einen Kohleschicht-Widerstand bekommt? Für die LED's benötige ich bei 12V (3,3 Volt - 20 mA je LED) einen Widerstand von 442 Ohm, nächster also 470 Ohm.
Bei 14 Volt müsste schon ein 560 Ohm Widerstand rein. Wenn ich nun diesen 560 Ohm Widerstand nutze, leuchten die LED's zwar etwas dunkler (nicht viel) halten aber auch mal 14 Volt aus. Ist das so richtig oder habe ich einen Denkfehler im ganzen?
Wenn ja, wie könnte man es lösen ohne gleich einen DC/DC Wandler zu nehmen oder eine Konstantstromquelle die teilweise schon 15 Euro kostet?
5 Antworten
Um Deine Berechnung zu verstehen, musste ich erst einmal selber nachrechnen.
- 12V - 3,3V = 8,7V ; 8,7V : 0,02A = 435Ω. Nächstgrößerer Widerstand E48-Reihe = 442Ω, E24-Reihe = 470Ω. In dieser Schaltung fließt bei 12V ein Gesamtstrom von 378-395mA. Das entspricht einer Gesamtleistung von 4,54-4,74W.
- 14V - 3,3V = 10,7V ; 10,7V : 0,02A = 535Ω. Nächstgrößerer Widerstand E48-Reihe = 536Ω, E24-Reihe = 560Ω. In dieser Schaltung fließt bei 12V ein Gesamtstrom von 331-342mA. Das entspricht einer Gesamtleistung von 3,97-4,11W.
Du siehst anhand der Ergebnisse, dass Du mit den Widerständen aus der E48-Reihe wesentlich besser gestellt bist. Allerdings benötigst Du jetzt 20 Widerstände für 20 LED, das ist sehr ineffektiv. Ich würde eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung bauen. Erstaunlicherweise entsprechend dabei die Sollwiderstände sogar denen der E48-Reihe:
- 6 Reihenschaltungen à 3 LED. 3 x 3,3V = 9,9V ; 12V - 9,9V = 2,1V ; 2,1V : 0,02A = 105Ω.
- 1 Reihenschaltung à 2 LED. 2 x 3,3V = 6,6V ; 12V - 6,6V = 5,4V ; 5,4V : 0,02A = 270Ω.
- Schaltet man diese Reihenschaltungen parallel zueinander, so fließt bei 12V ein Gesamtstrom von 140mA. Das entspricht einer Gesamtleistung von 1,68W. Außerdem werden nur 7 Widerstände benötigt.
Um die Spannung zu stabilisieren, benötigst Du keine Konstantstromquelle für 15€. Ein Spannungsregler LM7812 und zwei 100nF-Kondensatoren (je einen an Ein- und Ausgang gegen Masse geschaltet) reichen völlig aus (Gesamtkosten bei Conrad unter 2€).
Ich hänge mal einen Schaltplan als Bild an.
Böser Fehler! Ich habe beim Setzen der Beschriftung am LM7812 die Pins 2 und 3 vertauscht. Soll:
- Pin 1 = Eingang
- Pin 2 = Masse
- Pin 3 = Ausgang
Soweit ich mich erinnere liegt die Spannung einer Autobatterie zwischen 11,9 (entladen) und 13,8 Volt (voll aufgeladen, also bei der Spannung wird der Ladestrom herunter gefahren). Soweit ich gerade recherchieren konnte, bringt eine Lichtmaschine auch mal knapp 15 Volt. Nach meinen besch...eidenen Kenntnissen über die Borelektrik von PKWs wird diese Spannung aber äußerst selten erreicht: wenn kein Verbraucher angeschlossen ist, auch nicht die Batterie (also die Leerlaufspannung).
Wenn du die ohmschen Widerstände ausreichend bemisst, sagen wir auf 15 Volt, werden deine LEDs nicht durchbrennen. Natürlich müssen die Widerstände stark genug sein, damit sie nicht selbst durchbrennen. Du kannst auch für eine Reihe von parallel verdrahteten LEDs nur einen (stärkeren) Widerstand verwenden, anstatt für 15 LEDs 15 Widerstände.
ich würde einfach jeweils 4 LEDs jeweils in eine reihe schalten. dabei kommst du auf 13,2 Volt, hast du bis 14 volt noch 0,8 wenn du dann einen 33 Ohm Widerstand dran hängst (pro strang einer) dann sollte das gehen. wenn deine spannung sinkt, sagen wir du machst die zündung aus, dann werden die LEDs ein wenig dunkler, aber das wirst du kaum merken....
lg, Anna
Informationen zu Technik: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm
Danke für die Antwort. Die habe ich mir eben schon angeschaut, ist allerdings nur für 20 mA. Wäre also zu wenig.
Dachte nun an diese hier: http://www.pollin.de/shop/dt/NTQ3ODQ2OTk-/Lichttechnik_Leuchtmittel/LED_Technik/LED_Netzteile/Dimmbare_LED_Konstantstromquelle_ANVILEX_CCS2_350_HV48_350_mA.html
Sollte doch ohne Probleme funktioniere, einfach am Ausgang die LED's mit Widerstand ran und am EIngang Zigarettenanzünder.
Electrician, was bewirken die Kondensatoren in Deinem Schaltplan?
Die kleinen Kondensatoren sollen verhindern, das die Schaltung vom IC ins schwingen gerät, Gehören schon zur von den Herstellern angegebenen Grundschaltung.