Hallo zusammen,

ich will meine Häuser mit warmweißen LED´s beleuchten...
Dazu habe ich mir ein Netzteil gekauft: 12 Volt 4 Ampere.

Den richtigen LED-Typ habe ich gefunden. Dieser Typ wird mit 3.3 Volt, 20 - 30 mA betrieben. Wie kann man nun am sinnvollsten die LED´s am Netzteil betreiben...... : :

1. Ringleitung, jede LED mit entsprechendem Vorwiderstand einzeln betreiben.

2. Je vier LED´s in Reihe ohne Vorwiderstand ??? (geht das ????????).

3. Kauf eines DC/DC-Wandlers, der die Spannung von 12 Volt auf 3.3 Volt reduziert, hierbei soll keine Wärementwicklung (Verlustleistung) entstehen wie bei einem Vorwiderstand ?? Hat hier jemand Erfahrungen mit einer bestimmten Schaltung (Bezugsquelle) ?


Viele Grüße von

Harald

Hallo Harald,

Nimm Punkt 4:

4) 4 LEDs in Serie MIT Vorwiderstand.
Edit: Rechnung war falsch, siehe 2 Beiträge unten.

Du brauchst den Widerstand um den Strom zu begrenzen.

Gruss,

Raoul

Edit: Um die Wärmeentwicklung am Widerstand zu beseitigen (0.3W/Widerstand ist nicht so schlimm), kannst Du eine Konstantstromquelle für LEDs nehmen. Nur so kann man auf den Vorwiderstand, wenn überhaupt verzichten. Es gibt solche Teile speziell für LEDs, und nur an so einem Teil könnte man dann auf den Widerstand verzichten.

Hallo Harald,

hier solltest Du alles finden, was Du brauchst.

Den Link habe ich auch in unsere FAQ eingepflegt.

Hallo Raoul, hallo Thormas,

danke für die tollen Tips

Das ist genau das, was mir weiterhilft.

Vielen Dank !!


Harald

Hallo Raoul

Zitat von raoul

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Als Vorwiderstand wuerde ich 12/0.025 empfehlen, also ca 480 Ohm empfehlen, im Zweifel etwas mehr.
Du brauchst den Widerstand um den Strom zu begrenzen.

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Wieso verwendest du die ganzen 12V um den Widerstand zu berechnen?

Wenn du 4 LEDs an 12V betreibst, so teilen sich die Spannungen so auf, dass jede LED genau 3V erhält. Also so schon alleine tiefer, wie als Maximalangabe. Daher braucht es keinen weiteren Widerstand mehr!

Steigt die Spannung aber über 13V so wirds kritisch. Empfohlen wirds zwar nicht ohne Vorwiderstand, doch gemacht wirds durchaus schon mal.

Besser ist folgende Variante:
Man kann auch drei LEDs in Serie schalten und einen Widerstand von etwa 84 bis 100 Ohm nehmen.

Erechnet sich so:

(12V - 3 * 3.3V)/0.025A = 84 Ohm

Hallo Martin,

Weil ich mich verrechnet habe. Du hast natürlich vollkommen recht.
Schande über mich.
Zumindest kann man mit "meiner Berechnung" kein LED kaputtmachen. Aber auch nicht zum Leuchten bringen.

Danke für den Hinweis,

Raoul

Hi,

in der Praxis kenne ich das eigentlich so, dass einfach die gewuenschte Anzahl LED's parallel geschalten werden. Dabei kann ich so viele LED's zum Leuchten bringen wie ich will und wenn eine aus irgendeinem Grund ausfaellt leuchten alle anderen weiter. Zu beachten ist hier, dass jede LED einen Vorwiderstand bekommt.

Hallo Thomas,

Wenn mans für Glühlampen betrachtet hast du Recht. Aber das ist nur bei den Glühlampen üblich.

Bei den LEDs ist es in der Praxis üblich, die LEDs in Reihe zu schalten. Da man in der Regel mit einer x-fachen Betriebsspannung einer einzigen LED arbeitet, wird die Energiebilanz deutlich verbessert, wenn der Vorwiderstand eine möglichst geringe Spannung verheizen muss. Deshalb würde ich immer versuchen, so viele LEDs in Reihe zu schalten, bis ich möglichst nahe an der Betriebsspannung bin. Den Rest muss man dann über einen Vorwiderstand verheizen. Noch besser sind aktive LED Treiber, die genau so viel Energie liefern, dass eine LED betrieben werden kann. Aber eine Wagenbeleuchtung mit solchen aktiven (getakteten) Wandler bezahlt vermutlich kein Modellbahner. Das nur so nebenbei.

Vom möglichen Ausfall her gesehen ist es doch so, dass unter normalen Bedingungen kaum eine LED ausfallen wird. Höchstens bei falscher Dimensionierung der Schaltung oder bei mechanischer Beanspruchung (Wenn das Aufsetzen des Lokgehäuse ein LED abschert)

Bei LEDs sollte man wirklich umdenken und Serieschaltungen realisieren. Man braucht die Vorteile der LED nicht wieder vernichten, indem man die Energie nutzlos verheizt! Sicherlich ist es bei einer einzelnen Lok nicht so dramatisch. Doch wie siehts aus, wenn man anfängt Wagenbeleuchtungen so zu machen oder gar Hausbeleuchtungen auf der Anlage?

Hallo,

Zitat

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Bei den LEDs ist es in der Praxis üblich, die LEDs in Reihe zu schalten.

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Das kommt sicher auf den Anwendungsfall an. Mit "meiner" Loesung bin ich jederzeit und ohne grossen Aufwand in der Lage, die Schaltung beliebig zu erweitern, verkleiner oder zu veraendern. Ich kann gruene gegen gelbe LED's tauschen, weisse LED's hinzufuegen oder unnoetige entfernen und muss dazu nicht jedesmal den Vorwiderstand des gesamten Gebildes unter Einbeziehung aller Leuchtmittel neu berechnen. Gegen Unregelmaessigkeiten bei der Betriebsspannung ist "meine" Schaltung ebenfalls sicherer und das, was meine Parallelschaltung mehr verbraet spare ich, indem ich 2 Minuten am Tag weniger fernsehe .

Allerdings ist auch klar, dass z.B. bei der Realisierung eines 3-Licht-Spitzensignals mit 3 LED's nur eine Reihenschaltung in Frage kommt und sei es nur darum, den "Verdrahtungsaufwand", zwei Widerstaende und damit den Platz zu sparen.

Die Beleuchtung eines Gebaeudes werde ich allerdings jederzeit mit parallel geschalteten LED's realisieren.

Nimm eine Konstantstromquelle.
Habe ich im Ebay mal für 1,- Euro gesehen.

Hallo.

Zitat von Thomas

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Die Beleuchtung eines Gebaeudes werde ich allerdings jederzeit mit parallel geschalteten LED's realisieren.

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Das funktioniert realistisch betrachtet aber nur bei einem Altersheim, wo die Insassen es gerne mollig warm haben. ops:

Parallelschaltung bei LED ist wirklich Murks, es sei denn, man setzt einen Schaltregler davor. Dann kann man entweder auf das letzte Quentchen LED-Leistung und Vorwiderstände verzichten (es ist unmöglich, die Spannung exakt so einzustellen, daß man genau die ideale Spannung für die LED trifft - glaubt es einfach ), oder man kann sehr klein dimensionierte Vorwiderstände verwenden, die dementsprechend weniger Leistung verbraten müssen.

Dein Argument des LED-Austauschs wirft ein interessantes Licht auf die Beleuchtungspraxis Deiner Anlage - baust Du nur Discos oder warum dieses Farbgewitter? Selbst wenn Du bei Serienschaltung eine LED austauschst und den Vorwiderstand deshalb neu berechnen mußt: Wo ist der Unterschied, wenn Du bei Parallelschaltung eine LED austauschst und ebenfalls den Vorwiderstand neu berechnen mußt?


Bye,
Christian

Hi Christian,

Zitat

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Parallelschaltung bei LED ist wirklich Murks, es sei denn, man setzt einen Schaltregler davor.

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das musst Du mir naeher erklaeren.

Zitat

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es ist unmöglich, die Spannung exakt so einzustellen, daß man genau die ideale Spannung für die LED trifft

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Wann brauche ich das?

Zitat

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baust Du nur Discos oder warum dieses Farbgewitter?

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Schau mal aus dem Fenster, wenn es dunkel ist (bevor Du die Rollos herunterlaesst ). Haben alle Fenster, in denen Licht leuchtet, den selben Farbton? Bei Buero- und Industriegebaeuden mag das zutreffen, nicht bei Privathaeusern.
Bei manchen Gewerben benoetigt man allerdings auch rote LED's

Hallo,
was Thomas da betreibt ist doch keine Parallelschltung von LEDs!

Das ist eine Parallelschltung von LED-Widerstand Reihenschaltungen.

Also was ist dagegen einzuwenden, außer dass ein wenig Energie verbraten wird?

Gruß
Alfred

Hallo an alle,

da ich ein großer Verfechter der Reihenschaltung von LED-s bin, um unnötig Wärme in Wagen und Häusern zu vermeiden hier aus meiner Sicht einige Anmerkungen:
Da die Flußspannung bei den unterschiedlichen Farben (außer blau und weiß nicht so stark differiert, kann man die LEDs nach Belieben tauschen, ohne dass die Helligkeit sichtbar schwankt.
Selbst beim Ersetzen einer gelben durch eine weiße LED leuchten die restlichen der Reihe nicht unbedingt dunkler (selber schon probiert, um Mischlicht zu erzeugen).
Die Stromversorgung wird geschont, da die Leistung in das gewünschte Licht umgesetzt wird und nicht in warme Wioderstände - übrigens "verheizt" auch eine Konstantstromquelle die Differenz von Eingangsspannung zu Summe der Flußspannungen!
Gerade bei vielen Leuchtpunkten auf der Anlage hat das seine Vorteile - ein 60VA Trafo mit 12 V (Achtung: vereinfachte Milchmädchenrechnung!!!, Gleichrichtfaktor etc. nicht berücksichtigt) kann bei Parallelschaltung (mit Vorwiderständen) ca. 250 LED (20mA Typen) treiben. 50VA werden hierbei in Wärme umgesetzt.
Ihr habt nicht so viele LED? Ich habe ca. 150 LED + 50 Glühlämpchen auf meiner Anlage - ohne Signalbeleuchtung und Weichenlaternen. Die Versorgung übernimmt ein 60W 18V Konstanter - von den Glühlämpchen sind dabei auch jeweils 2 in Reihe geschalten. Die Anlagengröße ist eher klein - ein L mit 2,80m * 1,80m bei 80cm Schenkeltiefe, 7 Gebäuden einschl. Lokschuppen, Güterschuppen und Bahndienstgebäuden, kein Wohnhaus!

Eine schöne Zeit noch,

Hallo Klaus,
du hast ja vollkommen recht.
Dort wo es sinnvoll/möglich ist, betreibe ich auch Reihenschaltungen von LEDs.
Z.B. Wageninnenbeleuchtung, da habe ich immer bis zu vier LEDs in Reihe. Ein Schnellzugwagen ist bei mir mit 12 LEDs zu jeweis 3 Reihen à 4 Stück (warmweiß ausgerüstet.
Die LEDs der Häuserbeleuchtungen hängen dann auch immer in Reihen an einer 12V Versorgungsspannung. Einen Vorwiderstand pro Reihe benutze ich immer!

Gruß
Alfred

Hallo.

Zitat von Thomas

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Zitat

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Parallelschaltung bei LED ist wirklich Murks, es sei denn, man setzt einen Schaltregler davor.

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das musst Du mir naeher erklaeren.

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Trafo 16V, LED 2V. Bei Parallelschaltung muß jeder Widerstand 14V verbraten. Die setzt er in Wärme um, sonst nichts. Nur 2V werden in Licht umgewandelt.

Bei Reihenschaltung von 7 LED und 1 Widerstand muß der Widerstand nur 2V in Wärme umwandeln, die restlichen 14V werden zu Licht. Höhere Effizienz, geringere Wärmeentwicklung.

Wer mag, kann noch die Stromstärke reinrechnen, die ich der Einfachheit halber rausgekürzt habe.

Zitat von Thomas

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Zitat

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es ist unmöglich, die Spannung exakt so einzustellen, daß man genau die ideale Spannung für die LED trifft

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Wann brauche ich das?

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Wenn Du LED parallel ohne Vorwiderstand an einer Spannungsquelle betreiben willst, darfst Du die Durchlaßspannung nicht überschreiten, sonst steigt der Stromfluß rapide an und die LED ist schnell hin. Die Durchlaßspannung zu treffen ist... nun ja, ich nenne es mal "Glückssache". Also: Spannungsquelle etwas tiefer drehen, dadurch wird die LED zwar nicht bei maximaler Leistung betrieben, dafür hält sie lange.

Oder: Spannung etwas höher, kleinen (!) Widerstand davor. Das ohmsche Gesetz sorgt dann dafür, daß man die Spannung / Stromaufnahme so einstellen kann, daß die LED maximal leuchtet ohne durchzubrennen.

Zitat von Thomas

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Zitat

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baust Du nur Discos oder warum dieses Farbgewitter?

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Schau mal aus dem Fenster, wenn es dunkel ist (bevor Du die Rollos herunterlaesst ). Haben alle Fenster, in denen Licht leuchtet, den selben Farbton? Bei Buero- und Industriegebaeuden mag das zutreffen, nicht bei Privathaeusern.

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Dafür reichen normalerweise weiße LED und Glasmalfarbe. Oder meinethalben auch farbige LED, wobei ich anmerken möchte, daß in meiner Nachbarschaft die Farbe "weiß" eindeutig dominiert, reines gelb/rot/grün/blau gibt's da eher selten . In jedem Fall werden doch die LED einmal eingebaut und dann nicht mehr ständig rumgetauscht.

Zitat von Alfred

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Also was ist dagegen einzuwenden, außer dass ein wenig Energie verbraten wird?

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"Ein wenig"? Bei den modellbahnüblichen Spannungen sind das mal eben 88%, was da verbraten wird. Wo andere einen Trafo brauchen, braucht der Parallelschalter fünf...

Zitat von Klaus

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übrigens "verheizt" auch eine Konstantstromquelle die Differenz von Eingangsspannung zu Summe der Flußspannungen!

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Daher meine Empfehlung: Schaltregler, wenn man parallel schalten will. Angenehmer Nebeneffekt: Wenn die Spannung des Spielzeugtrafos einbricht, interessiert es das Teil auch nicht. Ansonsten ist die Reihenschaltung gerade bei prinzipiell konstanter Beleuchtung wirklich die beste Lösung.


Bye,
Christian

Hallo,

also LED´s parallel an einer Spannungsquelle ohne Strombegrenzungswiderstand zu betreiben ist tödlich (für einige LED).

Die Durchlassspannungen schwanken selbst innerhalb einer Serie erheblich. Das liegt zwar nur im Bereich von hundertstel Volt, aber bei einer Parallelschaltung ist das mitunter schon zuviel. Reihenschaltung mit einem kleinen Begrenzungswiderstand ist angesagt. Was spricht denn auch dagegen ein Haus komplett in Reihe zu verkabeln und dann dieses an die Speiseleitung anzuschliessen.

Wolfgang

Zitat

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also LED´s parallel an einer Spannungsquelle ohne Strombegrenzungswiderstand zu betreiben ist tödlich

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Wenn jeder LED-Ast einen eigenen Vorwiderstand hat ist da gar nichts toedlich und von etwas anderem war nie die Rede.

Zitat

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Was spricht denn auch dagegen ein Haus komplett in Reihe zu verkabeln und dann dieses an die Speiseleitung anzuschliessen.

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Eigentlich gar nichts. Was aber, wenn ich das Haus nicht wie einen Christbaum komplett an- und ausschalten will sondern mit entsprechenden Schaltungen ein belebtes Haus simulieren will?

Bei den Loks z.B., insbesondere beim Thema Spitzensignal und gegenueberliegender Zugschluss, ist die Reihenschaltung absolut kontraproduktiv.

OK, ich habe noch kein Haus beleuchtet, weil ich noch kein Haus habe. Wenn es aber mal so weit ist, habe ich bestimmte Vorstellungen und bin mir noch nicht sicher, ob es das ist, was ich wirklich will. Mit einer Parallelschaltung bin ich allerdings flexibler, weil ich in die Zuleitung jedezeit einen weiteren Verbraucher einhaengen oder entfernen kann.

Zitat

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Trafo 16V, LED 2V. Bei Parallelschaltung muß jeder Widerstand 14V verbraten. Die setzt er in Wärme um, sonst nichts.

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So ein vorbildgerechtes Haus braucht doch auch eine heizung
Im Ernst: Vom Lichtausgang des Trafos war auch keine Rede, ueber die Spannungsversorgung haben wir noch gar nicht gesprochen. Fuer die Beleuchtung von Gebaeuden ect. habe ich grundsaetzlich eine eigene Quelle vorgesehen, welche stabilisierte 5V bringen wird.

Was dann noch an den Vorwiderstaenden "verheizt" wird, wird keinen Einfluss auf das Weltklima haben .

Hallo,

Zitat von Christian Lütgens

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Zitat von Alfred

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Also was ist dagegen einzuwenden, außer dass ein wenig Energie verbraten wird?

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"Ein wenig"? Bei den modellbahnüblichen Spannungen sind das mal eben 88%, was da verbraten wird. Wo andere einen Trafo brauchen, braucht der Parallelschalter fünf...

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Na ja, so extrem wird es wohl hoffentlich keiner machen.
Aber alles ist relativ
Beispiel: 1 Rote LED U0 = 12Volt, IF = 0,035Ampere, UF = 2,2Volt
12 Volt - 2,2 Volt = 9,8 Volt
9,8 Volt : 0,035 Ampere = 280 Ohm (0,343W)
ein Plasma Fernseher ca. 270W (Wert aus einem Test mit Pioneer PDP-436XDE)
ok, die Summe machts - aber das ist schon ganz schön viel - oder?
Wenn er jetzt ne halbe Stunde weniger Fernseh schaut, wie lange darf er dann seine rote LED an 12V betreiben?

Nicht ganz so ernst gemeint
Alfred

Hallo.

Zitat von Wolfgang

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also LED´s parallel an einer Spannungsquelle ohne Strombegrenzungswiderstand zu betreiben ist tödlich (für einige LED).

Die Durchlassspannungen schwanken selbst innerhalb einer Serie erheblich. Das liegt zwar nur im Bereich von hundertstel Volt, aber bei einer Parallelschaltung ist das mitunter schon zuviel.

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Liest hier eigentlich jemand, was ich schreibe? Entweder mit verminderter Spannung ohne Vorwiderstand, oder mit voller Spannung und Widerstand. Ob man dahinter eine oder mehrere LED hängt, ist eigentlich egal, das Prinzip bleibt dasselbe.

Zitat von Wolfgang

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Was spricht denn auch dagegen ein Haus komplett in Reihe zu verkabeln und dann dieses an die Speiseleitung anzuschliessen.

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Erstens - die Welt besteht nicht nur aus Häusern. Straßenbeleuchtung z.B. läßt sich besser parallel verkabeln, sonst wird's wirklich unfreundlich. Aber auch bei Häusern ist die Parallelschaltung oft einfacher, vor allem dann, wenn man das "Haus" dann nicht an die üblichen 14-16V anschließt, sondern eben eine "LED-Spannungsquelle" einsetzt.

Im Zug sorgt der Schaltregler für konstante Beleuchtung selbst bei langsamer Fahrt. Bei Reihenschaltung bliebe der Zug erstmal dunkel, bei Parallelschaltung würde bei höherer Geschwindigkeit das Dach wegschmelzen.

Zitat von Thomas

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Was aber, wenn ich das Haus nicht wie einen Christbaum komplett an- und ausschalten will sondern mit entsprechenden Schaltungen ein belebtes Haus simulieren will?

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Also ich kenne keine "belebtes Haus"-Simulation, bei der die Belebung durch Umlöten der LED realisiert wird. Das war doch in etwa Dein Ausgangsargument...?

Zitat von Alfred

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Beispiel: 1 Rote LED U0 = 12Volt, IF = 0,035Ampere, UF = 2,2Volt
12 Volt - 2,2 Volt = 9,8 Volt
9,8 Volt : 0,035 Ampere = 280 Ohm (0,343W)

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Die Summe macht's. Mit einer LED kommst Du nicht weit. Üblich sind bei Märklinisten doch eigentlich 14-16V Wechselstrom, was nach Gleichrichtung und Glättung so um die 22V sind. Da braucht ein einzelnes Stadthaus dann mal flugs 5 Watt.


Bye,
Christian