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Beleuchtung Konstantstromquellen für LED Beleuchtung

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Deleted member 1492

Gast
Viele Leute nutzen für die Beleuchtung ihres Modells LED's anstatt Glühlampen.
Mal abgesehen von der mechanischen Robustheit haben LED's den Vorteil einer deutlich höheren Lebensdauer.
Diese hat man natürlich nur bei richtiger Behandlung.

Die grundsätzlichen Unterschiede zwischen LED's und Glühlampen liegen in der Art wie sie mit der ihnen zugeführten Energie "umgehen".

Eine Glühlampe ist im Prinzip ein sogenannter "Kaltleiter", dessen Widerstand sich mit zunehmender Temperatur erhöht.
Eine Glühlampe wird normalerweise an einer konstanten Spannung betrieben.
Der dabei fließende Strom ergibt sich aus dem Widerstand des Glühfadens.

Eine LED ist ein Halbleiter, der dem Strom nur einen geringen Widerstand entgegensetzt.
Wird eine bestimmte Spannung überschritten ist die LED sofort defekt, weil der Strom sehr schnell stark zunimmt.

Deshalb werden LED's immer mit einem möglichst konstanten Strom betrieben.
Ist der Strom konstant, pegelt sich die Spannung auf den richtigen Wert ein.
Es ist also genau umgekehrt wie bei einer Glühlampe.

Um den Strom zu begrenzen, benötigt man bei LED's einen zusätzlichen Widerstand oder eine elektronische Konstantstromquelle.
Die einfachste Art ist es, einen zuvor anhand der LED Daten zu berechnenden Widerstand in eine der Zuleitungen zu legen.
Das hat jedoch den grundsätzlichen Nachteil, dass dieser Widerstand nur für eine ganz bestimmte Versorgungsspannung festgelegt ist.
Das bedeutet, dass der Strom sich bei anderer als der zugrunde gelegten Versorgungsspannung ebenso verändert.

Um hier flexibler zu sein kann man anstatt des Widerstandes eine sogenannte Konstantstromquelle nutzen.
Diese gibt es mittlerweile sehr günstig als kleine Module, die genau wie ein Widerstand in eine der Zuleitungen gelegt werden.
Dabei geben sie innerhalb eines gewissen Spannungsbereiches immer einen konstanten Strom ab.

Dieser Spannungsbereich liegt normalerweise bei den für uns relevanten Modulen zwischen 4V - 24V.
Allerdings gibt es dabei ein paar Kleinigkeiten zu beachten. Neben dem einzuhaltenden Spannungsbereich von z.B. 4V - 24V
benötigt die Elektronik eine um 1,5V höhere Spannung als die LED an Flussspannung hat, um zu funktionieren.
Die LED Flussspannung ist abhängig von der Farbe der LED, jede Farbe hat einen anderen Spannungswert.

Normalerweise liegen die typischen LED Spannungen in diesem Bereich:

Infrarot-LED: 1,2–1,8 V, typ. 1,3 V
Rot: 1,6V – 2,2 V
Gelb, Grün: 1,9V – 2,5 V
Blau, Weiß: 2,7V – 3,5 V
UV-LED: 3,1–4,5 V, typ. 3,7 V

Diese Spannungen können je nach Hersteller noch etwas variieren.

Nimmt man also eine blaue oder weiße LED, ist man schon bei 5V Mindestspannung die man für den Betrieb einer LED an der Konstantstromquelle benötigt.
Bei der typischen Spannung eines RC-Car Akkus von 7,2/7,4 Volt ist das natürlich kein Problem.
Jedoch sollte man bei einer Reihenschaltung von LED's daran denken, denn die einzelnen Flussspannungen summieren sich.

Beispiel: Rot+Rot+Weiß+Weiß in Reihe geschaltet ergeben schnell mal mindestens 8,6V + 1,5 = 10,1 Volt die man dann zur Verfügung haben muss.

Macht also nur Sinn, wenn eine genügend hohe Versorgungsspannung zur Verfügung steht.
Auch würde der Ausfall einer einzigen LED zum erlöschen aller LED's führen.

Eine Parallelschaltung von LED's hat noch mehr Nachteile, hier bleibt die Spannung zwar niedrig, aber der Strom summiert sich.

5 LED's mit 20mA parallel ergeben einen nötigen Strom von insgesamt 100mA.
Fällt eine LED aus, verteilt sich der Strom mit je 25mA auf die restlichen LED's und deren Lebensdauer wird verkürzt.

Ebenso problematisch ist es, wenn unterschiedliche Farben parallel geschaltet werden.

Zusammengefasst kann man sagen, dass es Sinn macht jede einzelne LED auch mit einem eigenen Vorwiderstand bzw. einer Konstantstromquelle zu betreiben.


Bitte diesen Thread NICHT zutexten, er ist erstens noch nicht fertig und zweitens kein Diskussionsthread!
 
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