Hallo Elektronik Profis,

Ich bin gerade dabei meinen ersten Waggon auf LED Beleuchtung umzubauen. Ich nutze dafür Segmente eines 12V LED Bandes. Konkret 5 Segmente a 3 LEDs. Bei 5 Segmenten liegt der Stromverbrauch bei ca 100mA.

Nun zu meiner Frage: Ich würde einen 47 Ohm Widerstand nutzen wollen, um die von 15,7 auf 14,3V gleichgerichtete Spannung auf unter 12V zu drücken. Dabei erreicht der Metallschicht Widerstand im frei fliegenden Aufbau bereits 57C. Über eine Parallelschaltung 2er 100 Ohm Widerstände lande ich im 40er Grad Bereich. Läßt sich die Temperaturerhöhung eines beliebigen Widerstandwertes irgendwie annähernd leicht berechnen? Vor allem für einen im Waggon verbauten Zustand?

Schönen 3. Advent!
Robert

Hallo Robert,

ich würde mir erst mal andere Gedanken machen: 15 LEDs zur Beleuchtung eines Wagens? Und durch die sollen 100mA bei 12V fließen?
Das sind nach dem Ohmschen Gesetz 1,2 Watt Verlustleistung. Da hätte ich höchste Bedenken um das Dach des Wagens.
Da ist der Vorwiderstand das kleinere Problem. Und zum Anschauen des Wagens brauchst du eine Sonnenbrille.

Probiere erst mal, bei welchem Vorwiderstand sich eine brauchbare Helligkeit ergibt.

Gruß
Wolfgang

Zitat von DD-H0 im Beitrag #1

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Ich würde einen 47 Ohm Widerstand nutzen wollen, um die von 15,7 auf 14,3V gleichgerichtete Spannung auf unter 12V zu drücken.

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Hallo Wolfgang,

Gut mitgedacht! Die 100mA sind Quatsch - vielleicht sollte man um 0:20 Uhr keine Fragen mehr schreiben Ich habe gerade 7mA für den kompletten 15 LED Leuchtstreifen gemessen.

Hintergrund: Ich habe keine Daten zu den LEDs, weiß lediglich, dass 3x LEDs und 1x 151 Ohm Widerstand in Reihe geschalten sind und diese Schaltung wiederholt sich alle 5cm… Da das LED Band für 12V ausgelegt ist und weiße LEDs i.d.R. so um die 2,8-3V Spannungsabfall haben, ergab ich für mich (12V - 3*3V) / 151 Ohm = 20mA. Vielleicht falsch gerechnet, aber es ergab einen Wert im erwarteten Bereich. Dann hab ich für 5 Segmente das einfach multipliziert…

Ok, kommen wir zum Testaufbau zurück:
Nach dem Elko der Gleichrichtung messe ich 15V im Leerlauf und so um die 14,3V unter Last. (14,3V - 12V) / 7mA = 328,6 Ohm.
Mit einem 330 Ohm Vorwiderstand messe ich nun 9,25V am LED Streifen. Warum nur 9,25 und nicht 12V? Wo ist mein Denkfehler?

Der 330 Ohm 1/2W +/-1% Metallschicht Widerstand erreicht nun bei ca. 23C Umgebung um die 40C. Zurück zu meiner eigentlichen Frage: läßt sich das auf einfache Art voraus berechnen, oder eher nicht?

Zur Frage warum 15 LEDs: Das gibt der Leuchtstreifen halt auf die Länge so her… und gerade bei Abteilwagen mit ihren hohen Wänden und 14 Abteils bekommt so jedes auch Licht ab. Im übrigen haben Piko Lichtstreifen für Y-Wagen 26 LEDs
Mit dem Aufbau ist nichts zu grell, da ich auch ohne Sonne in jede leuchtende LED schauen kann, ohne blind zu werden.

Schönes Wochenende und vielen Dank für Deine Unterstützung!
Robert

Hallo Robert,

Zitat von DD-H0 im Beitrag #1

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5 Segmente a 3 LEDs

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Hallo Vik,

Es handelt sich um einen 5 oder 10m langen, eingegossenen, selbstklebenden LED Leuchtstreifen, den ich für meinen Zweck missbrauche. Da kann ich an der Schaltung nichts ändern. Schau mal auf das eine angehängt Foto.

Zur Gleichrichtung: Ich nutze einen S40 Brückengleichrichter (80 V / 0,8 A) und am Ausgang einen 25V 1.000µF Radial Elko an dem dann parallel die Last hängt.

Hallo Robert,

Zitat von DD-H0 im Beitrag #4

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Zurück zu meiner eigentlichen Frage: läßt sich das auf einfache Art voraus berechnen, oder eher nicht?

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Hallo Robert,

Zitat von DD-H0 im Beitrag #6

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Ich nutze einen S40 Brückengleichrichter (80 V / 0,8 A) und am Ausgang einen 25V 1.000µF Radial Elko an dem dann parallel die Last hängt.

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Korrekt. 16V an der Z21 eingestellt, aber ich hab ne lange Leitung bis zum Testaufbau. Ohne Last sind am Elko 15V zu messen.

Servus miteinander,

was passiert, wenn es nicht 5, sondern nur 4 Elemente je 3 LED werden?
Dann könntest Du doch 2 x 2 Elemente in einer Spannungsteilerschaltung verdrahten und ohne zusätzlichen (Vor-) Widerstand arbeiten. Nur eben die üblichen Verdächtigen Brückengleichrichter, Puffer-Elko und dessen Ladewiderstand.

Gruß
Sven

Hallo Robert,

Zitat von DD-H0 im Beitrag #9

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Korrekt. 16V an der Z21 eingestellt, aber ich hab ne lange Leitung bis zum Testaufbau. Ohne Last sind am Elko 15V zu messen.

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Hallo Vik, hallo Sven,

Ich glaube Eure Fragen gehen in die gleiche Richtung: Was passiert, wenn ich 2x 12V Elemente ohne zusätzlichen Vorwiderstand in Reihe hänge… In dem Fall glimmen die LEDs nur noch. 14V statt 24V sind scheinbar zu gering.

Grundsätzlich möchte ich an den vergossenen Strips nichts ändern, da die Entfernung des Vergusses zum Freilegen von Lötstellen eine nervige Arbeit ist.

Ich hab mich jetzt für eine Reihenschaltung von 2x 220 Ohm Widerständen entschieden, da diese nun nur noch 34C im unterbauten Zustand erreichen. Die Helligkeit verifiziere ich nochmal im Dunkeln.

Vielen Dank für Eure Unterstützung!!
Robert

Hallo Robert,

Zitat von DD-H0 im Beitrag #12

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Grundsätzlich möchte ich an den vergossenen Strips nichts ändern, da die Entfernung des Vergusses zum Freilegen von Lötstellen eine nervige Arbeit ist.

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Robert,

Kennst du dieser?
https://www.ingomoegling.de/ledbeleuchtung.html

Ingo schreibet 1200 bis 3300 Ohm. Es ist auch meiner Erfahrung.


Klaus

Hallo Robert , jogi hier


Du mußt das Rad ( LED Beleuchtung mit Stripe ) nicht neu erfinden.

Halte Dich an die Anleitung von Ingo ohne wenn und aber.

Die Vorschaltelektronik sieht dann so aus, und da wird nix warm.




viel Erfolg

Hallo zusammen,

Die Bauanleitungen entspricht mehr oder weniger genau meinem Aufbau. Hatte bis jetzt keinen Lade-Widerstand vorgesehen, den aber nun mit im Testaufbau übernommen. Allerdings sind meine LEDs selbst bei 1,5kOhm zu dunkel. Da ich meinen LED Strip vor ca. 10 Jahren gekauft habe und dieser auch am Trafo nicht wirklich blendend hell ist, muß ich wahrscheinlich einfach mit dem Widerstand runter gehen.

Schönes Wochenende und 3. Advent!
Robert

Moin,

es handelt sich doch um die teilbaren LED Streifen mit den 3528 LED?

Der Typ hat um die 3 V Flußspannung, davon 3 Stk macht 9 V und die 150 Ohm mit den verbleibenden 3 V ergeben 20 mA Stromfluß.
Das ist der Richtwert für diese LED, dabei sind die schon recht hell, für eine Innenbeleuchtung schon zu hell denke ich.
Ich tät mal mit 10 mA beginnen. Dann hättest 50 mA bei 5 Segmenten und bei den weiteren 3 V die bei Dir anstehen und einem weiteren gemeinsamen Vorwiderstand für die 5 Segmente von 60 Ohm eine Leistung von 150 mW die an diesem Widerstand zu verbraten sind.
Eine Baugröße 0207 mit 0,25 W sollte das bewerkstelligen können ohne all zu warm zu werden.
Alternativ könntest die Segmente an der Schere trennen und jedem einen Vorwiderstand verpassen, die Lötinseln liegen ja frei.

Elektrische Grüße
drdampf

Moin,
bei so einer Bastelei wird mir Angst und Bange.
Geht es um Platzbedarf oder einfach nur um BILLICH?

Ich verwende LED-Stripes in vielen Bereichen, 5V,12V und 24V-RGB.
Das Ahh und ohhh sind die Netzteile. Spannungsteiler waren ja ein wesentlicher Bestandteil meiner Ausbildung, aber soetwas was hier so läuft ... Au Backe

Für nur einen Wagen etwas viel, mit Stromkupplungen aber gut umsetzbar. Festspannungsregler L78 - 12 oder 05, werden auch warm, aber dafür gibt es Kühlkörper.

Nur mal so, zum Nachdenken.
weitermachen, ich verwässere nur :-)

Gruß aus Bremen
Andi

Zitat von WolfiR im Beitrag #2

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Hallo Robert,

ich würde mir erst mal andere Gedanken machen: 15 LEDs zur Beleuchtung eines Wagens? Und durch die sollen 100mA bei 12V fließen?
Das sind nach dem Ohmschen Gesetz 1,2 Watt Verlustleistung. Da hätte ich höchste Bedenken um das Dach des Wagens.
Da ist der Vorwiderstand das kleinere Problem. Und zum Anschauen des Wagens brauchst du eine Sonnenbrille.

Probiere erst mal, bei welchem Vorwiderstand sich eine brauchbare Helligkeit ergibt.

Gruß
Wolfgang

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Robert hat geschrieben, dass da 100 mA fließen. Was hat das damit zu tun, was du eingebaut hast?
Ich komme immer mehr zu der Erkenntnis, nichts mehr zu schreiben.

Zitat von DD-H0 im Beitrag #4

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Gut mitgedacht! Die 100mA sind Quatsch - vielleicht sollte man um 0:20 Uhr keine Fragen mehr schreiben Ich habe gerade 7mA für den kompletten 15 LED Leuchtstreifen gemessen.

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Hallo,
die Temperatur/Verlustleistungskennlinie eines Widerstandes ist in den Datenblättern angegeben.
Für einen SMD-Widerstand 1206 mit einer zulässigen Verlustleistung von 0,25W bedeutet dies, dass er bis 70°C Umgebungstemperatur mit der maximalen Verlustleistung betrieben werden darf. Dabei muss eine natürliche Konvektion gewährleistet sein, also keine Montage auf der Platinenunterseite. Da die zulässige Verlustleistung ab 70°C bis zu heute üblicherweise zulässigen Oberflächentemperaturen der Widerstände von 155°C gegen 0 strebt ergibt sich eine Erwärmung des Widerstandes von ca. 85°C bei 0,25W Verlustleistung. Ganz stimmt diese Rechnung nicht da die Wärmeabgabe an die Umgebung auch von der Umgebungstemperatur, Breite der Leiterbahnen, Einbausituation ect. abhängt.
Fazit ist aber, dass bei 25°C (Raumtemperatur) der Widerstand bei Grenzlast durchaus 110°C erreichen kann. Bei den meist platzbeengten Einbausituationen incl. Wärmestau dürften da sehr schnell Gehäuse aus Kunststoff leiden.
Volker

Moin Andi!

Zitat von ANDREAS-LgG im Beitrag #18

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bei so einer Bastelei wird mir Angst und Bange.
Geht es um Platzbedarf oder einfach nur um BILLICH?

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Zitat von DD-H0 im Beitrag #4

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Ok, kommen wir zum Testaufbau zurück:
Nach dem Elko der Gleichrichtung messe ich 15V im Leerlauf und so um die 14,3V unter Last. (14,3V - 12V) / 7mA = 328,6 Ohm.
Mit einem 330 Ohm Vorwiderstand messe ich nun 9,25V am LED Streifen. Warum nur 9,25 und nicht 12V? Wo ist mein Denkfehler?

Der 330 Ohm 1/2W +/-1% Metallschicht Widerstand erreicht nun bei ca. 23C Umgebung um die 40C.

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Zitat von DRDampf im Beitrag #17

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Ich tät mal mit 10 mA beginnen. Dann hättest 50 mA bei 5 Segmenten und bei den weiteren 3 V die bei Dir anstehen und einem weiteren gemeinsamen Vorwiderstand für die 5 Segmente von 60 Ohm eine Leistung von 150 mW die an diesem Widerstand zu verbraten sind.

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Zitat von WolfiR im Beitrag #20

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Robert hat geschrieben, dass da 100 mA fließen. Was hat das damit zu tun, was du eingebaut hast?
Ich komme immer mehr zu der Erkenntnis, nichts mehr zu schreiben.

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Zitat von volkerS im Beitrag #22

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Hallo,
die Temperatur/Verlustleistungskennlinie eines Widerstandes ist in den Datenblättern angegeben.
Für einen SMD-Widerstand 1206 mit einer zulässigen Verlustleistung von 0,25W bedeutet dies, dass er bis 70°C Umgebungstemperatur mit der maximalen Verlustleistung betrieben werden darf. Dabei muss eine natürliche Konvektion gewährleistet sein, also keine Montage auf der Platinenunterseite. Da die zulässige Verlustleistung ab 70°C bis zu heute üblicherweise zulässigen Oberflächentemperaturen der Widerstände von 155°C gegen 0 strebt ergibt sich eine Erwärmung des Widerstandes von ca. 85°C bei 0,25W Verlustleistung. Ganz stimmt diese Rechnung nicht da die Wärmeabgabe an die Umgebung auch von der Umgebungstemperatur, Breite der Leiterbahnen, Einbausituation ect. abhängt.
Fazit ist aber, dass bei 25°C (Raumtemperatur) der Widerstand bei Grenzlast durchaus 110°C erreichen kann. Bei den meist platzbeengten Einbausituationen incl. Wärmestau dürften da sehr schnell Gehäuse aus Kunststoff leiden.
Volker

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Hallo Maurice,

mein 5-gliedriger DoSto ist vermutlich über Weihnachten dran. Hast Du Fotos von der Umsetzung? Hast Du den mit einem Decoder beleuchtet, oder direkt Dauerspannung vom Gleis? Ich hab wegen Stirnlicht/Rücklicht Wechsel bereits einen Decoder dran und muß jetzt schauen, dass der 100mA Ausgang für die 10 Ebenen reicht.Ich glaube die Kupplung ist vierpolig, nuzt aber bestimmt schon 2 Pins für das Rücklicht.

Hast Du die Möglichkeit bei Dir mal den Strom zu messen? Bei mir werden ja die 7mA angezweifelt...

Viele Grüße!
Robert