LED-Cluster

annabellchen · Fr, 12.01.07, 11:32

Hallo zusammen,

ich muss ein LED-Cluster bauen. Zur Verfügug stehen mir dazu 50 LEDs mit einer Durchlassspannung von 3,8V und eine stufenlos verstellbare Konstantstromquelle (max. 12V).
Was für eine Kombination aus Gleich- und Parallelschaltungen erscheint in diesem Falle bei welcher Spannung für sinnvoll?

Danke!

Mauz · Fr, 12.01.07, 11:55

Das ist nicht so leicht zu beantworten.
3,8V spannung für die Led, aber wieviel mA?

Ich gehe jetzt einfach mal davon aus, das es sich um normale Standert Led´s & ein 12V Gleichstromnetzteil handelt.

3,8V*3=11,4V mussen noch 0,6V durch einen Vorwiderstand vernichtet werden.
rechne, rechne, rechne
Der Vorwiderstand beträgt 30Ω.

Du kannst dann 3 in Reihe & davon 16 Reihen parallel aufbauen.
Es wären 48 Led´s verbaut
& noch 2 über.
Diese müssten mit einem 220Ω Widerstand versehen werden.

Dein Steckernetzteil müßte min. 340mA leisten
Der Stomverbrauch liegt, dann bei ~4 Watt

Ich hoffe das hat dir ein wenig geholfen.
Wenn du wirklich nur eine KSQ (konstannstromquelle) hast, dann wird das so nicht funktionieren...

DnM · Fr, 12.01.07, 13:00

sehe ich eib bischen anders ich würde die konstantstromquelle auf 11.4V (oder wenn nicht möglich auf 11V) einstellen und dadurch die ganezn widerstände einsparen. dann brauchst du nur noch für die letzten beiden eds n widerstand.

oder du schaltest immer 2 leds in reiher und stellst dann auf 7,6V (oder eben 7) dann brauchst du gar keinen widerstand kommt aber auch drauf an wofür da die leds verwenden willst. für mich klingt das irgendwie nach schulprojekt ich glaub aber damit liege ich falsch oder?

Neo · Fr, 12.01.07, 16:09

hast du das noch nicht gefunden ?
viewtopic.php?t=712&start=0

annabellchen · Mi, 17.01.07, 17:13

Danke soweit!

Nicht ganz...
Ist kein Schulprojet, sondern für die Uni und erst der Anfang! Das ganze soll am Schluss mit mehreren hundert LEDs zum Einsatz kommen...

Werd wohl einfach 48 oder 51 LEDs verwenden, spart Arbeit und ist wohl sinnvoller immer 3 in Reihe zu schalten.

Wie wichtig ist das mit den Widerständen? Einerseits hab jetzt mehrfach gelesen, dass immer Widerstände verbaut werden sollten, auch wenn die Spannung genau angepasst werden kann, aber andererseits kam auch hier der Vorschlag ohne Widerstäde zu arbeiten.

Sailor · Mi, 17.01.07, 17:21

Grundsätzlich sind damit zwei Arten der Stromsteuerung gemeint.

Arbeiten ohne Widerstand, dann aber mit einer Konstanstromquelle (nicht Konstantspannungsquelle)

oder statt der Konstantstromquelle mit einem Widerstand.

Das Problem liegt darin, dass bereits sehr kleine Änderungen in der Spannung eine relativ große Änderung im Strom hervorruft. Die Strom/Spannungskennlinie einer LED ist nicht linear und der Arbeitspunkt liegt in einem kritischen Bereich der Kurve.

annabellchen · Mi, 17.01.07, 17:32

Wenn das ganze frei regelbar ist, dann mehr auf den Strom achten und diesen einstellen als auf die Spannung?

Sailor · Mi, 17.01.07, 18:19

Nur auf den Strom, die Spannung wird erst in einem höheren Bereich gefährlich (typisch zwischen 0,5 Volt und 1 Volt).

Eine Erhöhung der Spannung um 0,2 Volt führt ohne Strombegrenzung z.B. bei einer 20 mA - Superflux zu einem Strom von ca. 50 mA, also 150 % über dem Nennwert -> das führt zu einem schnellen Ende.

Neo · Mi, 17.01.07, 21:04

ein weiteres problem ist das die benötigte spannung einer LED schwankt
und sie sich selbst zerstört wen der strom nicht begrenzt wird

annabellchen · Fr, 19.01.07, 20:11

Vielen Dank für die Hilfe!

Dann müsst das Ganze klappen, wenn die LEDs da sind und das Netzteil den passenden Strom liefert...

Neo · Fr, 19.01.07, 20:14

nur wen das Netzteil eine konstant Strom quelle ist

annabellchen · Fr, 19.01.07, 20:18

Das ist so ne Netzteil bei dem man sowohl Spannung als auch Strom regeln kann...

Neo · Fr, 19.01.07, 20:23

wen du mehrere LEDs parallelschalt ist das aber auch keine optimale Lösung

den der strom verteilt sich ja nicht gleichmäßig

annabellchen · Fr, 19.01.07, 20:34

Was heißt das jetzt genau?

Es muss auch noch nicht optimal sein, denn es geht nur darum, ob mit den LED-Typen ausreichnde Helligkeit erreicht und eine große Fläche ausgeleuchtet werden können. Es sollte eben bei kurzzeitigem Betrieb von wenigen Minuten nichts kaputt gehen.

Das entgültige, einiges größere Cluster (wenn überhaupt möglich) ist für den Dauerbetrieb gedacht.

npultra · Fr, 19.01.07, 22:12

hallo,
wenns hilft, ich hab auch mal aus langeweile n cluster mit 48 blauen leds aufgebaut. ausgelegt für 12V, Stromaufnahme 380mA. ich hab immer 2 Stück mit nem 350ohm widerstand in reihe geschalten und dann parallel. der shot auf die tür etwa in 2m abstand, leuchtstärke und weite is echt enorm... wenn du noch fragen zur schaltung selber oder zur dimensionierung von den widerständen hast, frag : )

npultra · Fr, 19.01.07, 22:16

Sh@rk · Fr, 19.01.07, 22:19

@npultra Hi und Willkommen im Forum, nices Cluster schön siehts aus irgendwie Profesionell *g*, aber warum hast du im rechten teil noch so vielen freien Platz gelassen? Oder soll da in Zukunft noch was hin kommen?

Mfg Sh@rk

npultra · Fr, 19.01.07, 22:24

hallo,

wie gesagt, war aus langeweile, und hatte bloß 50 stück und wollte die gleichmäßig verteilen und hab noch nicht gewusst, was ich damit mach. vielleicht n blitzlicht oder so, keine ahnung. deswegen den schalter nur testweise rein und lieber noch zuviel platz als zu wenig. is sozusagen nur n testaufbau : ) kommt vielleicht noch ne schaltung rechts drauf...

Sh@rk · Fr, 19.01.07, 22:28

Jop Blinken da wirste aber verrückt nach nr zeit^^, aber ich denke mal du lässt dir da noch was einfallen

.

mfg Sh@rk

annabellchen · Sa, 20.01.07, 11:52

Die Cluster geben mir etwas Hoffnung, dass das doch noch was wird. Bei meinen LEDs handelt es sich allerdings um UV-LEDs mit Wellenlängen um 380nm, d.h. knapp außerhalb des so genannten sichtbaren Lichts. Diese müssen eine Flüssigkeit zum Floureszieren bringen. Bei diesen Wellenlängen ist dann eben nicht mehr viel drin an Leuchtintensität, und meist sehr kleine Öffungswinkel...

Ich muss bisher auch nichts Löten, sondern die LEDs werden in ein Steckbrett gesteckt um verschieden anordnungen zu testen. Daher die Frage nach den Widerständen, bräute dann ja für jede Anordung, wenn sich was bei Reihen- und PArallschaltung änderert andere. Habe deshalb gehofft, dass es auch weiterhin ohne geht

. Hat nämlich bisher noch ganz gut geklappt bei den ersten Tests mit jeweils max 10 LEDs.

Neo · Sa, 20.01.07, 12:50

also ganz ohne geht es nicht

du brauchst schon eine wiederstand am besten ist das wenn du nach 3 LEDs ein 220 Ohm wiederstand machst

ich hab mir selbst so ein Cluster aufgebaut

nur leider ist das nicht wirklich unsichtbares Licht

220 Ohm ist wirklich schon das Minimum im dauerbetrieb wird das Cluster warm
was natürlich nicht gut ist aber ich benutze es als stroboskop deswegen ist das schon in Ordnung

annabellchen · Sa, 20.01.07, 14:21

ich weiß schon, dass man da noch etwas violett sieht

, aber dennoch ist die Intensität des Lichts sehr schwach und bei Tageslicht so gut wie nicht zu sehen. Hab die schon alle getestet, aber eben in geringeren Stückzahlen und da lief das alles gut ohne Widerstände.

Das ist ja der Punkt, das was ich jetzt bauen muss ist erstmal nur zum Testen, muss schnell umzubauen sein und muss auch immer nur wenige Minuten laufen, daher ist es nicht so schlimm wenn es etwas wärmer wird.

Sailor · Fr, 26.01.07, 11:55

Wenn der LED-Chip "etwas" wärmer wird, weil der Strom unkontolliert fließen kann, hat das durchaus Folgen für die LED. Auch wenn es nur "ein paar Minuten" sind.

Selbst wenn die LED nicht sofort zerstört wird, führt die zu starke Erwärmung des Chips zur Abnahme der Lebensdauer, Verlust der (Licht-) Leistung und Änderungen im Farbverhalten.

Mit anderen Worten: die LED ist nach dem Test für normale Anwendungen nicht mehr zu gebrauchen.

Auch wenn schnell gehen muss: ein Vorwiderstand zur Stromkontrolle sollte doch nicht an einem zeitlichen Problem scheitern. Oder Du benutzt gleich eine Konstantstromquelle, dann kann es auch "schnell gehen" und Deine LED´s leben trotzdem länger!

annabellchen · Mi, 14.02.07, 12:17

Vielen Dank für die Hilfe bis jetzt!

Hab jetz noch eine Frage, nachdem ich nach vielen Test nun einen LED-Typ gefunden habe der eingsetzt werden soll.

Das endgültige Cluster soll mit einem 12V-Netzteil betrieben werden.
Ich bleibe weiterhin bei einer Schaltung mit 3 LEDs in Reihe 3 * 3,4V = 10,2V
Macht doch dann für den Widerstand (12-10,4)V/0,02A= 90 Ohm (zur Sicherheit besser 100 Ohm verwenden?!?)

Und bei x Parallelschaltung muss das Netzteil mindesten x * 20mA leisten können?

Sailor · Mi, 14.02.07, 12:30

Deine Rechnung ist richtig, auch wenn in der Formel 10,4 steht.

Ich würde auch 100 Ohm bis 120 Ohm nehmen.

Beim Netzteil ist Anzal der Reihen * 0,02 Ampere die Mindestgröße. Hier sollten aber 5% bis 10% Luft bleiben.

Das 800 mA - Netzteil hier aus den Shop würde ich also bis in die Gegend von 750 mA belasten, jedenfalls wenn es im Dauerbetrieb laufen soll.