@Martin Lutz
Zitat von Martin Lutz im Beitrag #7
Bitte vergesst diese "Faustregel" schnellstens wieder. Die Form und Grösse einer LED hat NICHTS mit dem Strom zu tun! Oder anders gesagt: ein 3mm bedrahtetes LED hat keinesfalls einen anderen Strombedarf eines von mir aus 0204er SMD LED.
Mal abgesehen davon das eine LED als relevante Grösse keinen Strombedarf sondern eine maximale/nenn- Strombelastbarkeit hat:
Die Faustregel hat nichts mit der tatsächlichen Belastbarkeit der LEDs zu tun, dafür gibt es die Datenblätter, sondern mit dem was man für halbwegs natürliche Lichteffekte ansetzen sollte. Durchaus im Try&Error-Verfahren in der Praxis ermittelt. Eine einzelne 0603-LED in Warmweiß mit 20 mA zulässigem Nennstrom in einer H0-Loklaterne betrieben lässt einen nur noch Sternchen sehen, da dann nicht auf einer Wärme abführenden Leiterplatte aber nicht sehr lange.
Das ist gerade bei SMD-Leds ein nicht zu vernachlässigender Faktor, da hat man praktisch den nackten Chip mit einem Hauch von Gehäuse, wo soll da die Verlustleistung hin? Eine LED hat einen Wirkungsgrad von ~30-40 Prozent maximal, da bleibt genug Wärme übrig. Eine LED Bauform 0603 sollte dauerhaft mit nicht mehr als 5mA betrieben werden wenn sie freischwebend an dünnen Kupferlackdrähten in einer Loklaterne Dienst tut. Die meisten sind dann aber schon unnatürlich hell. Die Originale sind eigentlich echt funzelig wenn man sich das mal live anguckt. Gute Vishai-LEDS in Golden White in eine H0-Loklaterne eingesetzt erreichen mit 0,5 mA eine Helligkeit die im Original niemals so erreicht wurde. Original-funzelig würde schon die Hälfte reichen und ist immer noch deutlich heller als die ursprüngliche Lösung mit Glühlämpchen und Lichtleiter.
Led-Strips mit SMD-Leds sollten bei Vollauslastung übrigens auch irgendwie gekühlt werden, sprich auf einem wärmeleitenden Untergrund geklebt werden. Allerdings sind sie bei Nennstrom eh viel zu hell für unsere Zwecke.
Bedrahtete Leds haben einfach mal mehr Gehäuse und mit ihren Anschlussbeinchen auch vergleichsweise viel Kühlfläche. Da sind 20mA kein Thema, nur wohin mit dem ganzen Licht? Sollen die armen Preiserlein in den Abteilen an Hautkrebs sterben?
Deshalb: Die Werte nach Faustregel sind als sinnvolle Richtwerte für vorbildliche und dauerhaft betriebssichere Beleuchtung zu verstehen und WEIT, sehr WEIT, von dem weg was eine LED theoretisch verkraftet. Im Gegensatz zum verbreiteten Glauben können LEDs sehr wohl kräftig Abwärme erzeugen, und die wird gerade bei den kleinen und kleinsten Bauformen schnell ein echtes Problem. Der Wirkungsgrad einer LED liegt bestenfalls bei 40%, also gehen bei einer weißen LED mit 3,3V Durchlassspannung und 20 mA 3,3v*20mA*0,6 = 66mW als Wärme verloren. Das klingt nicht nach viel, aber eine SMD-LED Bauform 0603 hat gerade mal 4,48 mm² Oberfläche, muss also 14,7 mW/mm² loswerden. Klingt wenig, aber auf eine 16cm-Herdplatte hochgerechnet sind das schon knapp 300W. Die wird dann schon so heiß das man die nicht mehr anfasst. In der Praxis darf man übrigens den Wirkungsgrad realistisch mit eher 20% ansetzen.
LEDs als Halbleiter mögen es kühl, Wärme ist sowohl dem Wirkungsgrad und noch viel mehr der Lebensdauer abträglich. Die Angaben zur Lebensdauer in Datenblättern beziehen sich meist auf eine Sperrschichttemperatur von 20°C, eine Verdoppelung der Temperatur halbiert schnell mal die Lebensdauer... Jenseits der 100° liegt sie deutlich unter dem was auch im Modellbahnbereich "lebenslang" heißt.