3W RGB LED effizient betreiben?
Hallo Leute, ich würde gerne zwei 3W RGB LEDs im Auto betreiben. Leider besitzen die LEDs nur eine gemeinsame Anode (+) und somit kommt eine Reihenschaltung nicht in Frage. Habe die LEDs schon im Auto eingebaut, allerdings mit Vorwiderständen sodass nur ein Strom von 400mA fließt statt 700mA fließt. Angesteuert werden diese mit einem Bluetooth RGB Controller. Alles funktioniert ausgezeichnet aber leider sehr ineffizient, es wird unmengen an Energie verschwendet und die zusätzlich gekühlten Lastwiderstände werden heiß, es werden locker 10W in Wärme umgewandelt... Da kommt ja eigentlich eine KSQ ins Spiel, allerdings kann ich damit meinen Bluetooth RGB Controller nicht mehr verwenden, da dieser ja Spannungsgestuert funktioniert und ich müsste die einzelnen Farben irgendwie anders ansteuern. Reihenschaltung kann ich auch nach wie vor Knicken.. und allzu teuer soll es natürlich auch nicht sein.. Wie ist es möglich das effizient und Kostengünstig zu realisieren?
Vielen Dank für eure Hilfe
2 Antworten
Wenn Du zwei LED-Systeme mit je 3 Watt Nennleistung parallel betreibst , so kommst Du dabei ja schon auf eine rechnerische Gesamtleistung von 6 Watt .
Nun müßtest Du uns allerdings auch noch sagen , auf welche Nennspannung die besagten Systeme , bzw. deren Controller konkret ausgelegt sind , und an welcher Stelle Du den Vorwiderstand ( mit welchem Widerstandswert ) in der Schaltung konkret gesetzt hast .
Bei 12V / 0,4A kannst Du am Verbraucher rechnerisch aber auch schon gar nicht mehr auf die nötigen 6,0 Watt kommen , sondern nur noch 4,8 Watt ereichen . Zudem hast Du bei einem in Reihe zwischengeschalteten Widerstand dann doch auch schon von vornherein einen Spannungsabfall im Strompfad .
Unterstellen wir den RGB - Systemen mal eine ausdrückliche Eignung für den Betrieb in Kraftfahrzeugen mit Spannungsbereichen von etwa 11 bis 16 Volt , so wird der RGB-Controller intern doch schon zur korrekten Spannungsansteuerung der RGB-LED automatisch auf die Spannungsschwankungen ( 11 bis 16 V ) am Versorgungseingang reagieren .
da dieser ja Spannungsgestuert funktioniert [ ... ] Da kommt ja eigentlich eine KSQ ins Spiel,
Soweit richtig , aber wenn das RGB - System für den Betrieb in KFZ mit Eingangsspannungen von 11 bis 16 Volt ausgelegt ist , so sitzt eine Art KSQ , bzw. eine Art Varistorschaltung dabei dann schon ja mit im Controller . Das wäre zwingend nötig , denn bei 11 bis 16 Volt am Eingang ( schwankend ) muss der Controller ja in Echtzeit die Schaltwiderstände für Beibehalt der gewünschten Ausgangsspannungen anpassen können .
Eine KSQ wäre nur ( zwingend ) nötig , wenn das RGB - System in sich überhaupt nicht für den Betrieb in KFZ ausgelegt wäre , und damit tatsächlich eine Konstantspeisung von 12,0 V ( +/- 5% ) benötigen würde . Das ganze funktioniert allerdings technisch auch nur mit bestimmten Wirkungsgraden .
Bei W = 0,8 hättest Du für 6,0 W an den LED an 12,0V eine nötige Stromaufnahme von 0,625 A . Bei W = 1,0 ( technisch unmöglich ) wären es 0,5 A , und bei 0,7 A hast Du demnach W = 0,7 .
Du schreibst von LED, meinst aber wahrscheinlich einen LED-Stripe? Wenn ja, kannst du die einzelnen LEDs neu verdrahten?
10W Verlustleistung ist im Auto nicht so tragisch. Ich würde Zementwiderstände nehmen, bei denen vom Einbauort her eine Kühlung gewährleistet ist.
Ander gehts leider nicht.
Vielleicht wäre ein Step-down-Regler sinnvoll, der die Eingangsspannung herabsetzt. Wie es bei dem mit der Wärmeentwicklung aussieht, weiß ich nicht.
Du hast in Deiner Rechnung ein paar grundlegende Gedankenfehler zur technischen Funktionalität einer RGB - LED .
Wenn Du in Deiner Fragestellung von 3,0 Watt pro RGB - Strahler schreibst , so hast Du diese 3 Watt dort nur beim gleichzeitigen Betrieb aller drei Farben ( also weiss ) in jeweils 1/3 Leuchtkraft , oder je rot , grün ODER Blau in maximaler Leuchtkraft .
Rot , grün UND blau jeweils in maximaler Leuchtkraft wären 9 Watt pro RGB - Strahler , und das würde die RGB-LED dann definitiv zerstören .
Genau dafür hast Du aber den elektronischen RGB - Controller , womit die Festwiderstände in Deinem Versuchsaufbau praktisch in der korrekten Funktion gar keinen Sinn ergeben ( können )
Eine RGB - LED kann grob rahmenweise nur in drei Betriebsmodi der drei verfügbaren Grundfarben betrieben werden :
- 1 × 100 % = 3 Watt
- 2 × 50,0 % = 3 Watt
- 3 × 33,3 % = 3 Watt
- gemischt z.B. dann noch 20% + 20% + 60% = 3 Watt
Genau DAS reguliert ein elektronischer RGB - Controller automatisch .
Ich habe selber ein Labornetzteil und sehe wie viel Strom bzw Leistung in Watt gezogen wird. Und sind nunmal über 10 Watt, ja und natürlich würde das die LED zerstören, die 10 Watt gehen ja auch nicht im die LED sondern der Großteil davon wird in Form von Wärme am Widerstand umgesetzt.. Leider ist das alles viel zu ineffizient wenn so viel Spannung vernichtet werden muss
Genau dafür gibt es dann ja diese schnuckeligen elektronischen RGB - Controller . Mit einem Kohle- / oder Drahtwiderstand bleibt ansonsten physikalisch ja nichts anderes übrig , als überschüssige Energie nahezu 1:1 in thermische Energie umzusetzen .
Ein elektronischer Controller arbeitet intern induktiv / kapazitiv mit Wirkungsgraden um etwa 80 % ( + / - ) .
Welche RGB - LEDs und welchen Controller hast Du denn da momentan genau ?
Ich nutze RGB LEDs mit einer Nennspannung
Von 3,2 - 3,5 Volt für Blau und grün und 700mA
Und 2,0-2,3 Volt für rot und 700mA Stromaufnahme maximal
Ich habe einen simplen RGB Bluetooth Controller wo an jedem Pin ein Lastwiderstand von 27 Ohm, 10 Watt bei blau und grün und bei rot, 30 Ohm dran ist. Damit betreibe ich die LEDs nicht am Limit sondern die Farben Blau und Grün bei einer Spannung von 3,2 Volt und ca 400mA und rot bei 2,1 Volt und 450mA. Wenn ich komplett weißes Licht erzeuge fließt ein Strom insgesamt von ca 1,2A! Weil ja alle Farben gleichzeitig Leuchten, ist ja auch logisch. Naja und Alle Widerstände werden natürlich ziemlich Warm weil ja ne Menge Spannung vernichtet wird und genau das ist das Problem. Ich habe alles richtig angeschlossen, ich mache das nicht das erste Mal aber es ist mit den Vorwiderständen welche den Strom begrenzen sehr ineffizient. Also ich benötige auch ganz klar vorwiderstände, ohne liegt eine Spannung von 14,4 Volt an pder so und dann brennt die LED durch..
Iwo passt Dein controller da doch nicht zu Deinem Leuchmittel !
Kann die leider nur Parallel betreiben, da die eine gemeinsame Anode haben aber das ist leider sehr ineffizient, da dir Spannung ja 2x von 12-14,4 Volt auf 3,2 für grün und blau gesenkt werden muss und wenn dabei noch ein Strom von 0,4A fließt sind das ca 11.2 Volt Differenz × 0,4A = 4,48 Watt am Widerstand, also fast 5 Watt nur für eine Farbe Grün oder Blau und da ich ja 2 LEDs Parallel habe ja eigentlich noch ×2 . Dann ist man fast bei 10W. Wenn man beispielweise Türkis also Mischung aus Grün und Blau hat dann ist man schon bei fast 10W Wärme nur bei einer LED!