Leistungsabnahme

[Peo]

Hallo

Bitte nicht lynchen ob der Banalität der Frage:

Wenn ich an einen Trafo mit 16 V Wechselspannung und 3 A Leistung, EINEN Unterflurantrieb, der 0,075 A Leistung braucht anschließe, brennt der doch durch?

Muss ich da einen Widerstand vorschalten? Muss ich dann jedesmal, wenn ich etwas zusätzliches, z. B. einen zweiten Antrieb dranhänge, den alten Widerstand durch einen neuen ersetzen oder habe ich hier einfach einen Denkfehler?

Achje, was nimmt man am Besten als Zubehörtrafo? Reicht da für den Anfang das Gerät aus den Digitalstartsets mit dem Lenzdecoder?

mfg

Peo

 

[Jan]

Der Weichenantrieb wird nur den Strom aufnehmen den er braucht.
Suche mal im Netz nach dem Ohmschen Gesetz...
Anfangs wird wohl der Starttrafo reichen.

 

[VT-Fan]

Volt, Ampère, Watt und Ohm....

Hi Peo,
mach' Dir mal keinen Kopp über die Lebensdauer Deines Weichenantriebs... ;-)

Du mußt das Denkproblem mal unter zwei Gesichtspunkten betrachten:
- der Trafo (oder das Netzteil) kann eine gewisse Leistung liefern, also bei 16V so 3A, macht also circa 48W.
Formel: U(16V)*I(3A)=P(48W), heißt Spannung mal Strom gleich Leistung.
- ein Verbraucher entnimmt nun nur den Strom, und damit die Leistung, die er tatsächlich verbraucht.

Wichtig: die Nennspannung muß oder sollte die gleiche sein.

Dein Unterflurantrieb zieht also bei den 16V nur 0,075A (75mA), aber 3A kannst Du entnehmen. Also 75mA+75mA+75mA+75mA..., bis die 3A voll sind.
Du kannst also noch einige Verbraucher parallel dranhängen!

Dein E-Werk kommt ja auch nicht dauernd und tauscht irgendwelche Widerstände aus, nur weil Du Deine Waschmaschine einschaltest ;-)

Um zu den Widerständen zu kommen: die brauchst Du, wenn Du einen Verbraucher betreiben willst, der eine kleinere Nennspannung als 16V hat. Also z.B. eine Leuchtdiode. Die hat, um das Beispiel mal durchzubuchstabieren, eine Nennspannung von U=2V. Dabei zieht sie dann 0,02A, also 20mA (Milliiampère = ein tausenstel Ampère). Wenn Du die direkt an die 16V klemmst, zieht sie ein Vielfaches davon, und Du kannst Dir nach Sekunden gleich 'ne neue bestellen :-(

Sie braucht also einen Vorwiderstand, um die überschüssige Spannung zu vernichten.
16 V hast Du zur Verfügung; 2V braucht die Leuchtdiode. Sind also summa summarum 14V zuviel. Die muß der Vorwiderstand schlucken, und dabei müssen 20mA fließen.
Also muß der mit Vorwiderstand mit 14V/0,02A=700Ohm bemessen sein. So will es der gute alte Ohm, den Jan schon vorhin in Stellung gebracht hat.

Der besagt:
U(Spannung in V)*R(Widerstand in Ohm)=I(Strom in Ampère). Das läßt sich umformen in
R=U/I (haben wir oben gemacht), oder I=U/R.
Ist einfacher als es aussieht, probier' es mal mit ein paar Beispielen aus!

Netterweise verhält sich das ganze proportional, d.h. wenn Du einen Widerstandswert verdoppeltst, halbiert sich der Strom, verdoppelst Du die Spannung, verdoppelt er sich (der Strom, natürlich!), usw.

Ich hoffe, das war als Erklärung verdaulich, viel Spaß beim Umsetzen, und wenn's hakt, einfach nachfragen, gerne auch als PN!
Grüße Achim

P.S.: Der Vollständigkeit halber - LEDs sind Gleichstromfresser, eine beim Betrieb mit Wechselstrom parallelgeschaltete normale Diode (umgekehrt polarisiert) erhöht die Lebensdauer merklich!

P.P.S.: Den erwähnten LED-Vorwiderstand würde man in der Praxis mit 680 Ohm wählen, das ist ein Normwert. Auf +/- 10 oder 20% kommt's bei den Spielchen, die wir hier treiben, nicht an. LEDs brauchen aber den Nennstrom meistens nicht, sie sind auch mit weniger Strom hell genug. Also nimmt man einen größeren Widerstandwert (etwa 1000 oder 2200 Ohm (auch 1k oder 2,2k (KiloOhm)), da sinnse immer noch hell genug. Ausprobieren, hängt von der LED-Type ab!

P.P.P.S.: Ich weiß auch, daß es das alles in diesem und in anderen Foren zu lesen gibt, kann aber verstehen, daß man nicht immer das halbe Board umgraben will, wenn's mal zwickt... ;-)

 

[Peo]

Die Rechnerei ist unproblematisch. Ich hatte nur einen Denkfehler drin. Jetzt bin ich wieder auf dem richtigen Dampfer.
Danke

Woher weiß ich, welches Beinchen der LED an welchen Pol muss?

peo

 

[VT-Fan]

Bist ja'n schneller... ;-)

Kleine Eselsbrücke: Kurz = Kathode = Minuspol

 

[ka-1111]

Bist ja'n schneller... ;-)

Kleine Eselsbrücke: Kurz = Kathode = Minuspol

alles richtig auch die "Vorlesung" über das Ohmsche Gesetz, nur als kleiner Hinweis zu Wechselspannung und LED, man kann, wenn benötigt eine zweite LED antiparallel schalten um die "falsche" Halbwelle zu "töten", hat den Vorteil der doppelten Beleuchtung, falls man es braucht natürlich.
mfg Bernd

 

[Peo]

Letzter Test ob ich's verstanden habe:

Wechselspannungstrafo, 10 V, 1 A (rechnet sich schneller)
1 LED hat 2 V, 20 mA:

Ich könnte jetzt fünf LED in Reihe schalten --> 10 V, 0,02 A
Dann könnte ich davon 50 solcher Fünferreihen parallel schalten und hätte eine LED Ausbeute von 250 Stück.

Jetzt nutze ich noch die andere Halbwelle und schließe nochmal 50 mal 5 LED genau andersherum an. Somit könnte ich also 500 LED mit einem Trafo beleuchten.

Richtig?

mfg

Peo

 

[VT-Fan]

Frage an Radio Eriwan...

Lieber Hörer, im Prinzip ja, aber...

... LEDs verhalten sich nicht wie Widerstände oder Lämpchen, mit denen ginge das.

In Reihe geschaltete LEDs funktionieren leider nur bedingt bzw. garnicht, das hängt mit der individuellen Beschaffenheit des Chips innendrin zusammen :-( Falls Du sie alle zum Leuchten kriegst, haben sie garantiert unterschiedliche Helligkeiten.

Parallel lassen sie sich schalten, brauchen dann aber möglichst jeweils einen Vorwiderstand bzw. eine Konstantstromquelle (das kriegen wir dann später...).

Kannst also nur 100 verdaddeln. Aber rein leistungsmäßig liegst Du richtig!

Grüße Achim

 

[Peo]

Zur Reihenschaltung:

Ich habe gelesen, dass ich nach Möglichkeit nicht an die volle Spannungshöhe aufrüsten soll, aber auf verschiedenen Seiten (www.1zu160.net, LED-Welt.de) wird beschrieben, dass man das durchaus machen kann.

Wieso sollte also bei einem 10 Volt Trafo nicht, sagen wir, vier in Reihe geschaltete 2 V, 20 mA LED mit 100 Ohm Vorwiderstand funktionieren?

Und in einer Parallelschaltung ist doch die spannung überall gleich hoch, quasi 10 V, nur die Stromstärken addieren sich.

Worum es mir eigentlich geht: Ich will nicht 500 LEDs schalten, aber ich hätte halt gerne möglichst wenig Strom in thermische Energie umgewandelt, weil es schlichtweg Verschwendung ist. Jeder 1 Watt wiederstand kostet mich pro Jahr bei 2 h täglicher Laufzeit 13 Cent Strom. Das klingt nicht viel, wenn ich aber mal 400 Dioden für Schaltpulte, Hausbeleuchtung, Effekte etc verarbeitet habe, wären dass immerhin 52 €/Jahr. Außerdem braucht man mehr Trafos.
Abgesehen davon würde mich irgendwann, besonders im Sommer, die Heizleistung diser Widerstände in den Wahnsinn treiben
Deswegen würde ich halt lieber in Reihe schalten, um möglichst geringe Stromverluste zu haben.

mfg Peo

 

[VT-Fan]

Ökofreak, was? ;-)

Spaß beiseite: Tatsache ist, daß die LEDs bei einer bestimmten Spannung zu leuchten anfangen. Die variiert aber von Diode zu Diode.
In einer Kette sind aber alle unterschiedlich.

Probier' das doch mal einfach mit einer LED-Kette aus!

Viel Erfolg! Achim

 

[Grischan]

Naja, mal zum praktischen Beispiel: In meine Ferkeltaxe hab ich Deckenlicht eingebaut. Einfach 10 SMD-LED in Reihe auf einen langen Streifen Löchrasteplatine gelötet und das alles an die Decke gebappt. Das alles am Lichtanschluß vom Dekoder funktioniert bisher bestens. Die LED nehmen 1,4V auf und es liegen 14V am Dekoder an. Heute würd ich aber wohl trotzdem eine LED weglassen und dafür ein kleines Wiederständelchen einbauen.

 

[Per]

Schön und gut, aber bei der Rückmeldungs-LED ist eine Serienschaltung schlicht unmöglich und bei der Fahrzeugbeleuchtung (analog) erhöht sich die Spannung, ab der überhaupt was leuchtet.

 

[VT-Fan]

Lieber Peo,
bitte vielmals um Entschuldigung, aber ich habe in meinen letzten Beiträgen leider Grütze geschrieben .
Die Serienschaltung von LEDs funktioniert einwandfrei, aber keine einfache Parallelschaltung am gleichen Vorwiderstand!
Zu diesem Thema gibt es hier interessante Schaltungen:
http://www.ferromel.de/tronic_16.htm
Sorry für die Fehlinfo,
Grüße Achim

 

[Peo]

Ist schon okay. Ich habe mir jetzt mal bei ebay 10 LED + 680 Ohm Widerstände zum testen kommen lassen. Damit bau ich eine Beleuchtung in eine Teifoc-Villa (kleine Tonziegel mit Mörtel ) meiner Frau. Das ganze schließe ich zu erst einmal mit 3 oder vier parallel geschalteten LED an eine 1,5 V Batterie an. Da dürfte es keines Widerstandes bedürfen.

Danach nehme ich versuchsweise das Ladegerät meines alten Handys, um auch mal mit Widerständen zu arbeiten.

Achja, witzig find ich auf der von dir genannten URL folgenden Satz:

"Falsch ist die Schaltung nach Bild 3a, die auch nicht dadurch besser wird, dass sie sich selbst im renommierten Märklin-Magazin findet."

Wo bekommt man eigentlich solche Blinkgeber oder wie auch immer die Dinger heißen, damit man blinkende LEDs einbauen kann?


mfg

Peo

 

[ka-1111]

Das ganze schließe ich zu erst einmal mit 3 oder vier parallel geschalteten LED an eine 1,5 V Batterie an. Da dürfte es keines Widerstandes bedürfen.

Peo

Hallo, das kommt dann aber auf die Flussspannung der LED (meine Güte dreimal S) an, die liegt so viel ich weiss über 1,5 Volt, da wird nicht viel leuchten. Machs mal gleich richtig mit Widerständen, das Ozonloch wird die Wärme noch vertragen ;-)
mfg Bernd

 

[VT-Fan]

Lieber Peo,
wenn's nur eine LED ist, die blinken soll, gibt's die fertig zu kaufen. Du bist dann aber auf die Bauform, die Blinkgeschwindigkeit und das Ein-/Ausverhältnis angewiesen. Ansonsten gibt's auf der Website von Ferromel auch einen Blinkgeber zum Selberbauen. Als Bausatz kriegt man das auch an jeder Ecke (also bei den Elektronik-Versendern).
Grüße Achim

 

[1435er-fan]

Sorry, aber ich muss mich mal kurz einmischen:

Über einer LED fällt in Durchgangsrichtung prinzipiell nur die Flußspanung ab, da sie eine sehr steile I-U-Kennlinie hat. (Für Eingeweihte: Es gibt keine besseren Z-Dioden als LED's) Das eigentliche Hauptproblem ist, das eine LED prinzipiell nur mit maximal ihrem zulässigen Flußstrom betrieben werden darf (in der Standardausführung um die 20 mA). Und daher braucht sie prinzipiell (so gut wie) IMMER einen Vorwiderstand, der den Strom begrenzt. Es sei denn man nutzt ein Netzteil, das nur maximal 20 mA liefern kann. Ich hab so'n Teil, allerdings nur für Testaufbauten. Für ne Praxisschaltung ist das Ding ungeeignet. Reihenschaltung von LED gleichen (Stromverbrauchs-)Typs Null Problem, Parallelschaltung klappt nur, wenn die LED alle gleiche Flußspannung haben, sonst bleiben die mit der höheren prompt dunkel!

Und noch einen Tipp für das eigentlich vernachlässigte Bauelement Vorwiderstand. Der soll um den Strom erfolgreich zu begrenzen, die "überflüssige" Spannung verbraten, und das tut er auch, im wahrsten Sinn des Wortes. Bei 14V und 20mA sind das aber schon mal locker 280 mW und da kann einem 1/10 oder 1/8 Watt-Typen schon mal schnell zu heiß werden! Auch Widerstände können "abrauchen"

Gruß Euer 1435-er fan

PS: Vielleicht sollten wir die Stellen, in denen wir diese Themen diskutieren, wirklich mal zusammenfassen.

 

[Peo]

Dann habe ich das also richtig verstanden.

Ich ging in meinen Beispielen schon davon aus, dass die LED alle die gleiche Spannung und die gleiche Stromstärke haben. Ansonsten wird es viel zu komliziert. Und da sich Strom immer den weg des geringsten Widerstandes sucht, ist es klar, dass bei unterschiedlichen Durchflussspannungen und gleicher Stromstärke einige LED dunkel bleiben würden.

mfg Peo

 

[VT-Fan]

Lieber Peo,
gleicher Typ, nominal gleiche Nennspannung ud gleiche Stromaufnahme heißen nicht, daß man LEDs einfach parallel schalten kann. Da tuten 1435' und ich in das gleiche Hörnchen.

Die einfache Parallelschaltung von LEDs wird keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern, siehe 1435' Erklärung.

Im Zweifelsfall: Probieren geht über studieren, viel kann ja nicht passieren... ;-)
Grüße Achim

 

[Per]

Hinzu käme bei der Parallelschaltung: 4 x 20 mA = 80 mA über einen Widerstand! Da sind wir schon bei einem Watt (1W).

 

[Peo]

Hinzu käme bei der Parallelschaltung: 4 x 20 mA = 80 mA über einen Widerstand! Da sind wir schon bei einem Watt (1W).

Bei einem Watt hätte ich Sorgen, dass der Widerstand durchbrennt. Deswegen hätte ich schon je Reihenschaltung, oder je einzelner parallelgeschalteter LED einen Widerstand eignebaut. Bei Einer Anlage aus Holz, Papier und Leim habe ich irgendwie Sorgen, wenn es um Wärmequellen geht. Mein Haus ist mir dazu zu neu

Peo

 

[ka-1111]

Bei einem Watt hätte ich Sorgen, dass der Widerstand durchbrennt. Deswegen hätte ich schon je Reihenschaltung, oder je einzelner parallelgeschalteter LED einen Widerstand eignebaut. Bei Einer Anlage aus Holz, Papier und Leim habe ich irgendwie Sorgen, wenn es um Wärmequellen geht. Mein Haus ist mir dazu zu neu

Peo

Hallo, dann minimiere doch die Wärmequellen, schalte ein paar LED's in Reihe mit einem Wid. und Du hast nur einen max. Strom von 20mA, viele LED's leuchten auch schon bei 10-15mA hell.
Den Rest kombinierst Du parallel, so dass mehrere Reihenschaltungen von LED's parallel sind. Es kommen ja keine neuen Widerstände dazu, sind ja schon in der Reihenschaltung enthalten. Jetzt kannst Du solange kombinieren bis Dein Trafo schlapp macht.
Alles roger???
Übrigends nehme ich mal an, dass kleine Glühlampen (-birnen für die Ökos ;-)) wesentlicher heisser werden als ein 1 Watt Widerstand der nicht überlastet wird, aber dass habe ich nicht nachgemessen.
mfg Bernd

 

[VT-Fan]

Hi Peo,
schau' doch noch mal nach dem Link zu ferromel aus Beitrag #13. Die Schaltung 3c ist das Optimale für Deine Bedürfnisse, maximale Lichtausbeute bei minimaler Verlustwärme!
Grüße Achim

 

[1435er-fan]

Also Ihr Lieben,

mal ganz langsam: LED mit Vorwiderstand ist die einfachste Variante. Bei Auswahl des richtigen Widerstandstyps in puncto Leistung wird der maximal handwarm! Wenn hier von verbraten und abrauchen gesprochen wird, dann sind das zugegebenermaßen brachiale Ausdrücke aus dem Fachjargon eines Elektronikers.
Für unseren Leistungs- und Stromkostenrechner: 20mA an 16V sind bei rein Ohmscher Last 320 mW! Das ganze an 365 Tagen (Wo hast Du eigentlich die ganze Zeit her?) für 2 Stunden betrieben gibt pro Jahr ca. 235 Wh also nicht mal 1/4 kWh! Brennt Deine Schreibtischlampe eigentlich noch während Du hier liest? Und diese 1/4 kWh setzt der Trafo um, wenn Du ihn mit 20mA belastest, unabhängig davon, ob Du einen 1 Watt Widerstand oder einen 8 Watt Widerstand ranhängst, oder den Widerstand und 5 LED in Reihe oder oder oder.
Man kann das ganze natürlich auch eleganter machen, in dem man nämlich den Strom durch die LED's steuert, siehe VT-Fans Tipp in #13, aber dann wird der Bauelementeaufwand eben auch größer.

Ich stimme da ganz mit Achim überein: Probieren geht über diskutieren - und wenn Ihr Euch die Finger am Vorwiderstand nicht verbrennt, dann sollte auch keine Gefahr für Leib und Leben bestehen.

Gruß Euer 1435er-fan

PS: Ich hab je 2 LED in einer Ljudmilla, einem Holzroller und einer V200 in Reihe vorne und hinten eingebaut - mir gefällts und es leuchtet. Und die Parallelschaltung von LED mit unterschiedlichen Flussspannungen, z.B. eine rote und eine grüne hab ich mal in einem Lichtsignal zum tricksen genutzt, weil ich zum Schalten nur ein Relais mit 2xEIN hatte.

 

[VT-Fan]

Hi 1435',
guter Tip in Deinem P.S.!
Grüße Achim