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Widerstände oder Konstantstromquelle für LED

ein Widerstand ist niemals eine Konstantstromquelle.
Aber immer, ein Vorwiderstand wirkt immer als Konstantstromquelle, er ist die einfachste Form der Konstantstromquelle,
je größer dieser und je größer die Differenz zwischen Speisespannung und Betriebsspannung desto besser wird stabilisiert.
Das arbeiten mit Gleichspannung als Versorgungsspannung ist ja nun wohl normal.
Beim konkreten Fall der 2 LED pro Lampe, wie in #1 beschrieben, wäre aber auch ein antiparalleler Betrieb der beiden LED mit einem Vorwiderstand an einer Wechselspannung möglich, das würde eine zusätzliche Gleichrichterdiode sparen.
Vorsicht, ich kenne und habe SMD- LEDs,
bei denen ist die Sperrspannung niedriger als die Flußspannung von drei Volt.
Da wird nix mit antiparallelen Betrieb, da bleibt es finster.

Grüße Wolfgang
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich bin eher altmodisch unterwegs. Pro LED ein Widerstand.
Eben! Warum einfach, wenn's ...
Nich dass das Thema nich schon tausendfach diskutiert worden wäre, aber wenn es jedes Mal so aufgeblasen wird, kommen immer wieder Fragen. Der Mann wollte doch nur Laternen beleuchten. Nein, eine KSQ is da unnötig. Die Spannung ändert sich ja (eigentlich) nich, wenn man ein separates Netzteil/Trafo verwendet. Also einmal DIE SEITE HIER bemüht, ein Vorwiderstand an die LED und fertig. Prinzipiell gilt:
FarbeDurchlassspannung
Blau, Weiß2,7–3,5 V
Rot1,8 V
Gelb2,0 V
Grün2,2 V
doch selbstverständlich kann man den Widerstand etwas höher wählen, die meisten LEDs sind sowieso zu hell. Reihen- und Parallelschaltungen finde ich da ungeeignet, weil überflüssig und schlechter zu prüfen. Kann man zwar auch machen, muss man aber nich.
 
"Aber immer, ein Vorwiderstand wirkt immer als Konstantstromquelle, er ist die einfachste Form der Konstantstromquelle,
je größer dieser und je größer die Differenz zwischen Speisespannung und Betriebsspannung desto besser wird stabilisiert."

Das ist sachlich falsch. Ein Widerstand begrenzt durch seinen Ohmschen Widerstand den Strom der durch ihn fließt, dieser Strom wird errechnet aus der über den Widerstand abfallenden Spannung und dem Widerstand, mittels entsprechend umzustellender Formel R=U/I. Erhöht sich die Versorgungsspannung, bleibt der Widerstand aber selbstverständlich gleich, ebenso die Flußspannung der LED, es fließt lediglich mehr Strom durch beide, der in dümmsten Fall die LED zerstört. Ein Widerstand ist ein passives Bauelement, das kann nur sinnvoll dimensioniert werden und entsprechend Einfluss ausüben, wird aber niemals aktiv etwas stabilisieren oder regeln. Schon die Definition von "Regelung" widerspricht dem deutlich.
Ein ähnlich gelagerter Fall wie die LED ist die Stabilisierung einer Spannung mittels Zenerdiode und Vorwiderstand. Deren Flußspannung steht über ihr, herstellerseitig festgelegt, in gewissen Grenzen auch stabil, der dort abfließende Strom am Knotenpunkt von Widerstand und Zenerdiode sollte aber nur einen Bruchteil des Stroms durch die Diode ausmachen, sonst instabil weil wieder das Ohmsche Gesetz greift. Auch die Zenerdiode ist nur in engen Grenzen belastbar, ohne Lichteffekt aber in der Wirkung recht ähnlich.
Man kann faktisch den Vorwiderstand der LED nur für den Sollstrom bei der maximalen Spannung als Schutz festlegen, jede Spannungsänderung bewirkt automatisch eine Stromänderung und evtl. andere Leuchtstärke.
 
@rklemmi

Du hast Recht!

Nur unter den vom Wolfgang beschriebenen Verhältnissen ist die Stromstärke durch die LED "fast immer gleich"! Oder anders - die Änderungen der Stromstärke durch die LED sind dann unter den Bedingungen, die der Wolfgang beschrieben hat, vernachlässigbar gering - darum geht es nur. Deshalb hat der böse Wolfgang den Widerstand als Konstantstromquelle bezeichnet!

@WolfgangTT
Ich hoffe, Du gelobst Besserung !!!

@Matthias1970
Du brauchst wirklich keine Konstantstromquelle. Betrieb einer LED an Gleichspannung über einen Vorwiderstand reicht, wie schon beschrieben, vollkommen aus.
 
Also man sollte auch berücksichten, dass die Flußspannung der LED auch stark von der Temperatur abhängig ist. Nur bleibt das vernachlässigbar, wenn Spannungsabfall über dem Widerstand groß gegenüber der Flußspannung der LED bleibt, also im Fall Einzelwiderstand zum Beispiel.
Eine einfache Konstantstromquelle wäre eine Glühlampe. Die Kaltleitereigenschaft des Wolframfadens sorgt für eine stromsstabilsierende Eigenschaft, allerdings erst so richtig, wenn sie richtig hell leuchtet.
Also: Glühlampe 14V 20mA besorgen.
:D

https://www.nanolounge.de/836/gleichung-einer-u-i-kennlinie
 
Mich würde mal interessieren wo "Coppy" diese Weißheiten gelernt hat. Stark temperaturabhängige Flußspannung....wenn geschätzte 0,001....0,01V stark ist....ok, viel mehr ist da kaum zu erwarten. Sollte die LED durch den Stromfluss warm oder heiß werden (nicht solche besonders leistungsstarken Typen wie sie für Fahrzeugbeleuchtungen verwendet werden) , also eine die mit Strom im Mikroamperebereich betrieben wird, dann wird sie das nicht lange erleben.
Mal lesen : Aufnahme der Kennlinie von Glhlampen und einer Glimmlampe
Eine gängige Glühlampe mit Wolframglühfaden hat kalt einen deutlich geringeren Widerstand als heiß leuchtend. Ob sich das als Vorwiderstand für ne LED eignet....möglich, aber warum eigentlich? Abgesehen davon sind 20mA für ne heutige LED schon recht viel, wirkt a.a.F. lebensdauerverkürzend. Soll die 14V 20mA Glühlampe als Kontrollleuchte für die LED dienen? Warum dann nicht zwei LED mit Widerstand? Ist langlebiger und die Farbe wählbar. Ich weiß auch nicht ob an 16V eine weiße LED mit Uf 3,7V und ne 14V Glühlampe die ideale Paarung sind.... Die eine leuchtet noch nicht richtig während wahrscheinlich mehr Strom fließt als der LED gut tut, die ja ständig 3,7 von den 16 verbrät.
Erstaunlich was so ein eher simples Thema für Fragen und Ideen aufwirft. Und für Bildungsmißstände aufzeigt. Die Berufsschule ist ca. 40 Jahre her, manches ist aber heute noch wie damals. Ja, auch im Osten.
 
Mich würde mal interessieren wo "Coppy" ...
Kann ich Dir sagen:
In der Berufsausbildung und an der Hochschule. Hast aber offenbar das Smiley übersehen, daher noch eins extra.:p

Was den Temperaturkoeefizienten angeht so liegt der typischerweise bei -2 bis -4 mV/K. Das macht dann bei 50 K Temperaturunterschied - was ja durchaus typisch wären - dann mal schnell 200mV. Bei einer Flußspannung von 2V sind das 10%. Schau Dir mal die U/I- Kennlinie einer LED an, da wirst Du sehen, was das bewirkt.

https://www.led-treiber.de/assets/images/LED-Vorwiderstand_grafisch.gif

Das ist auch der Grund warum man am besten eine Konstantstromquelle vor die LED schaltet, oder halt einen Widerstand, desses Spannungsabfall möglichst groß gegenüber der Flußspannung der LED ist.

Gehen würde das mit der Glühlampe schon, es ist nur nicht besonders sinnvoll. Die Kaltleitereigenschaft des Wolframfadens ist übrigens auch der Grund, warum Glühlampen häufig beim Einschalten kaputt gehen, der Strom im Einschaltmoment ist erheblich größer, als im Betrieb.
Bei Glühlampen für Netzspannung ensteht nach dem Durchbrennen des Wolframfadens in der Regel ein Lichtbogen zwischen den beiden Anschlüssen im Glaskolben, dessen Strom wesentlich höher liegt als im normalen Betrieb. In einer ordentlichen Glühlampe ist deshalb eine Sicherung intergriert, die dann schnell durchbrennt.
In der DDR war das auch bei den Lampen vom BGW und Narwa so. Irgendwann bekamen wir den Glühlampen vom großen Bruder, die hatten die Sicherung nicht. Die Glaskolben ist dann gern explodiert und die Wohnungsicherung flog raus.
 
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Ja nun ich auch noch. Für mich waren die Konstantstromschaltungen interessant als es noch keine weiß leuchtenden LEDs gab und dazu im Analogbetrieb. Das praktische daran ist die LED leuchtet bei einer geringen Gleisspannung schon, das Spitzenlicht war dann schon kurz vor dem losfahren der Lok zu sehen. Bei zunehmender Gleisspannung wurde das Licht noch etwas heller aber nicht mehr zu hell und die LED ist geschützt. Mit dem aufkommen der weißen LED habe ich es nicht mehr weiter verfolgt durch die höhere Flußspannung war der Effekt eh weg. Machen kann man es immer noch.

mfg Bahn120
 
Ich habe so einen kleinen blauen Baustein, da geht an einem Anschluss die 16 v Wechselspannung vom Trafo rein. Wird mit einer Led angezeigt. An einem kleinen Poti kann man dann die Ausgangsspannung einstellen und es gibt zehn Anschlussklemmen für den Ausgang. Daran habe ich ein Dutzend Lampen mit 3V Spannung angeschlossen. Das funktioniert wunderbar und da die LED nur ganz wenig Strom verbrauchen kann ich da noch mal ein Dutzend anschließen. Wenn man möchte kann man die Spannung soweit reduzieren das die LED etwas gedimmt werden und nicht so hell sind. Habe mir für meine Beleuchtung der Gebäude gleich noch so ein Gerät besorgt.

Gruß Oliver
 
Es ist schon lustig, die Schreiberlinge hier zu beobachten. Da haben aber welche sich schön Zucker gegeben und aus der einfachsten Sache schön kompliziert und fachmännisch geschrieben.
Auch beim Betreiben von LEDs gilt das Ohmsche Gesetz. Vorweg zum Betreiben von LEDs eine Konstantstromquelle wenn es um einfache Beleuchtungszwecke geht zu verwenden ist eine totale Verschwendung, nicht nur in materieller Sache.
Sondern: man nehme eine Spannungsquelle, möglichst Gleichspannung. 12 V, 9V, 5V ist eigentlich egal.
An einer weißen LED fallen etwa 3V ab. Der Widerstand muss die übrige Spannung "tilgen" und die Energie in Wärme umwandeln.
Sagen wir mal ein Netzteil mit 12 V wird an einer einzelnen Led betrieben, ist das Energieverschwendung. Ein 5 Volt Netzteil wäre besser, denn dann muss der Widerstand nur 2 Volt "tilgen". Moderne LEDs haben eine hohe Leuchtkraft, da reichen schon 5 mA als Strom. R= U/ I bedeutet, 2 V durch 5 mA ist gleich 400 also ca 470 Ohm.
oder bei 12 V: 3 LEDs in Reihe sind 9V also 3 V durch 5 mA sind ganz grob wieder 470 Ohm.
Bei 12 Volt nur eine LED ergibt 1,8 kOhm, also odentlich viel Wärme pur.
Vor Jahren habe ich mal Lampen gekauft, da waren soviel Led in Reihe, daß 110 Volt zustande kamen. Das übrige musste bei 220 Volt ein Widerstand schlucken, mit energiefreundlich hatte das nichts zu tun.
 
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Ich mache es bei meiner neuen Anlage ähnlich wie Dr.Ulfi. Die Haus- und Straßenbeleuchtungs-LEDs betreibe ich
mit 5V über einen Vorwiderstand. Die 5V erzeuge ich mit einen digitalen, einstellbaren Abwärtsregler. (siehe Dr.Ulfi)
Er setzt die 16V Zubehörspannung fast verlustlos auf 5 V um, Belastbarkeit 2A.
Lok- und Wagenbeleuchtung realisiere ich mit einzelnen direkt parallelgeschalteten SMD- LEDS, die über Konstantstromqellen
(1 Transistor. 2 Dioden, 2 Widerstände) gespeist werden. Diese KSQ benötigen einen sehr geringen Spannungsabfall über sich,
so daß die LEDs im Analogbetrieb sehr früh zu leuchten beginnen. Diese Art der KSQ gibt es auch als 4- oder 6-beinigen
Maikäfer.

Grüße Wolfgang
 
Eine ganz ähnliche kleine und günstige Platine hatte ich kürzlich verlinkt.... Das blaue Teil mit Schraube ist ein einstellbarer Widerstand mittels dem die Ausgangsspannung eingestellt wird. Gibt's auch mit Anzeige der eingestellten Spannung.

Für Lokbeleuchtungen habe ich, lange vor Erfindung der blauen LED und somit der Möglichkeit weißes Licht zu erzeugen, die Mikroglühlampen aus Digitaluhren mit LCD Anzeige verwendet, Durchmesser ca 1,2mm, Länge Glaskolben knapp 3mm, Spannung 1,5V, ganz geringer Strom nötig, gab's damals günstig bei Conrad. Ob's die heute noch gibt?? Originaler als Glühlampe ging nicht. Dazu eine kleine Schaltung die 1,5V stabilisiert, die Loks fuhren eh erst in dem Bereich los, also immer Licht wenn fährt. So hab ich damals die 98.0 beleuchtet. Darüber sollte es au h einen Beitrag geben.
 
Ja, in der guten alten Zeit konnte man 2,3mm 1,5V/10mA T3/4 Drahtanschluss von MGG bei Conrad oder Reichelt für 'Schissdreckspfennige' kaufen. Heute darfst Du pro Stück ca. 1,50€ bei Abnahme von 100 auf den Tisch blättern. Die hatte ich als Lokbeleuchtung mit zwei Dioden parallel und einer antiparallel in Serie mit den Motoranschlüssen verbaut - aber da fuhr ich auch noch mit H0 herum.
 
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