THEMA: Konstante Spannung aus Variabler Spannung

Hallo RF,

Frage: muß es eine konstante Spannung sein ? Für LED´s würde ich eher auf Konstantsromquellen tendieren....

siehe mal hier: http://www.1zu160.net/elektrik/innenbeleuchtung.php
oder
http://www.elektronik-kompendium.de
(Suche nach Konstantstromquwelle)

Über die Suche im Forum zu LED-Beleuchtung sind einige Tipps zu finden.

lg Gernot

Naja,

es geht mir ja um folgendes: Eine 12V-Glühlampe ist ja proportional hell zur Spannung. Eine LED nicht, die geht halt bei ner bestimmten Spannung an, und bleibt dann recht konstant hell, bis dann die Spannung zu groß ist und sie durchbrennt. Wenn ich 12V LEDs einbaue, gehen die recht spät an, bau ich z.B. 3V LEDs ein, brennen die durch. Deswegen halt die Eingangsspannungsunabhängige Begrenzung der Ausgangsspannung.

RF

Hallo RF,

bei LED wie bei Glühlampe ist Leuchteffekt wie Durchbrennen direkt mit dem Strom verknüpft. Natürlich braucht's zur Erzeugung des Stromes eine Spannung. Beide sind verknüpft über den Widerstand, den das Leuchtmittel darstellt. Wäre dieser konstant, würde eine konstante Spannung einen konstanten Strom und damit eine konstante Leuchtwirkung bedeuten.

Der Widerstand ist aber nur sehr selten wirklich konstant, so dass um wirklich gleichbleibende Helligkeit zu erzielen, die Konstanthaltung des Stromes grundsätzlich schon schlauer ist. Im modellbahnerischen Umfeld jedoch und bezogen auf LEDen sind die Leuchtkraftveränderungen bei konstant gehaltener Spannung jedoch ziemlich vernachlässigbar.

Genau diesen Umstand, dass die Veränderung der Helligkeit der LEDen von uns nur wenig störend auffällt, nutzt man, indem man in Fahrzeuge für 5-V- oder 3-V-LEDen einfach einen Vorwiderstand vorsieht, der den Strom bei maximaler Spannung auf den maximal zulässigen Wert des Stromes für die LEDen begrenzt. Dann leuchtet die LED auch schon bei vergleichsweise geringen Spannungen gut sichtbar auf und ab dieser Spannung ist die Veränderung der Lichtstärke kaum zu sehen.

Grüße,

Udo.

Hallo,

aber, wie ist das bei anderen Sachen als bei LEDs, z.B. ein Dampfgenerator, der für 4,5V-6V ausgelegt ist. Dann brauch ich (mal als Beispiel Seuthe Nr. 5):

Wenn
U_soll = 6 V
U_max = 12V
I = 0,26 A

dann brauch ich als Widerstand:

R=Delta_U/I
Delta_U = 12V - 6V
Delta_U= 6V

R = 6V / 0,26 A
R = 23 OHM

Das ist ja aber nur, wenn ich 12 V drauf lege. Wenn ich nun mit der lok langsam fahre und nur 6 Volt anlege, dann gilt ja:

U - U_soll = 0 --> R = 0 OHM

bei z.B. 9V sinds 3V / 0,26A = 11 OHM.

Was mach ich denn da?

Grüße
RF

Hallo RF,

da fällt mir Elektronik-Legastheniker nur ein Festspannumgsregler oder eine Z-Diode ein. Beide dürftem ziemlich warm werden, fürchte ich.

Allerdings würde ich auch vermuten, dass es eine Konstantstromquelle tut, schließlich geht's beim Verdampfen um Aufheizen eines Teils durch die 260mA.

Grüße,

Udo.

Also hier wird mal wieder Strom, spannung und deren Konstanthaltung arg durcheinander gewirbelt!

Eine LED ist eigendlich schon ein Spannungskonstanthaltungsbauelement! Wenn sie zB. mit 2,6V /20mA angegeben wird, dann fließt bis ca. 2,4V fast kein strom. Bei 2,5V  fließt ein strom zwischen etwa 10 und 18mA. Bei 2,6V fließt dann ca. 20mA, bei 2,7V erreicht er schon schnell gefährliche 50-100mA und bei 2,8V könnes es schon einige Amper werden, was zur  zerstörung in kürzester zeit führt!
Da aber die 2,6V/20mA nur durchschnitswerte des Typs sind, kann es sein das eine LED bei 2,5, die andere erst bei 2,7V 20mA erreicht. Damit währe eine Spannungskonstanthaltung bei so stark unlinearen Bauelementen wie einer LED völliger unfug! hier muß eine Strombegrenzung oder eine Stromkonstanthalteschaltung verwendet werden! Eine LED hält dabei bei 5-15V speisespannung die Spannung über sich nahezu konstant (+/-0,1V vielleicht)
Bei deinem Seuthe sieht es etwas anderst aus!
Der hat eine völlig andere Kennlinie! wenn er zB. mit 6V/50mA angegeben wird, dann hat er bei 6V einen Warminnenwiderstand von 120 ohm. da es sich hier um einen Kaltleiter handelt, kann der Widerstand bis ca. 3V bei etwa 100 ohm liegen, was bei 3V schon zu  einem Strom von 30mA führt. Jetzt begint der Draht wahrm zu werden, und damit steigt der Widerstand, so das er bei 6V 50mA fließen, und bei 9V wird er zwar so heiß, das er  150ohm erreich, aber damit fließen nun schon 60mA fließen. Aber die Themperatur erreicht werte, die den Draht überlastet und zum schmelzen bringt. Hier ist nun eine Spannungskonstannthaltung angesagt, da hier die Kennlinie des Innenwiederstandes komplet entgegengesetzt ist wie bei einer LED (Der Seuthe hat eine Kennlinie wie eine Glühlampe)
(die Werte sind keine Real gemessenen, sondern sollen nur das Verhalten vom prinzip her verdeutlichen!)
Zur Spannungskonstanthaltung währe das einfachste ein Festspannungsregler (zB LM317), aber dieser wird sehr warm, da er bei zB 12V Ue und 6V Ua die selbe leistung in wärme umsetzt wie dein Seuthe! Das ist natürlich in einer N-Lok ein problem! Hier währe ein Schaltregler sinnvoller.

Hallo RF,
da du die LEDs aus "variabler" Spannung speisen willst, gehe ich mal davon aus, dass du analog unterwegs bist. Wie du ausserdem schreibst, kann die Eingangsspannung bis auf 0 V runter gehen. Das ist ein denkbar schlechter Wert um daraus eine Spannung für die LED zu erzeugen. Von nix kommt nix.
Deshalb ein paar Fragen:
- ab welcher Spannung sollen die LEDs leuchten?
- welche Farbe haben die LEDs?
- wieviele LEDs sollen leuchten?
Mit diesen Angaben kann man dann weiterarbeiten.

Grüße,
Dietmar

Hallo,

richtig, aus 0V kann nix entstehen. Wo sollen die LEDs hin: Dorthin, wo auch bei den Lokomotiven die Lampen sind :-D

Richtig, ich bin analog unterwegs. Bei 0V kann nix leuchten. Konkrete LEDs habe ich noch nicht, aber gehen wir mal von 3V aus.

Was ich an sich haben will:

Eine Schaltung die dafür sorgt, dass eine bestimmte Ausgangsspannung nicht über einen bestimmten Wert geht, der aber kleiner ist als die Eingansspannung. Mal als Wertetabelle formuliert (sei U_A 6V):

U_Ein --> U_Aus
0 -> 0
2 -> 2
4 -> 4
6 -> 6
8 -> 6
10 -> 6
12 -> 6

usw...

An dem U_Aus kann dann z.B. eine LED hängen, oder ein Seuthe, oder ...

Ich dachte, dass es da irgendwie eine Formel oder sowas gibt...

Grüße
Rico

Du könntest das mit einer 5,6V-Zenerdiode und dann noch eine Schottky-Diode dagegen machen -  macht etwa 5,9V. Käme gut hin, oder? Achte aber drauf, dass die Schottky-Diode die Sperrspannung von mindestens 12V kann (also eine 20V-Type).
Dietmar

Warum nicht gleich eine 6,2V-Z-Diode?

Hallo RF.

Wäre es nicht besser ein Leuchtgenerator ?  wie es den von Arnold gab einzusetzen.
Dieser Generator wurde zwischen die Schienenspannung mit seperator Stromversorgung eingesetzt.
Dieser erzeugte eine Wechselspannung auf der Fahrspannung.
Die Loks ( Motor) blieben davon unberührt.
LED und Rauchgenerator wurden damit betrieben.
Damit hättest du auch im Stand fast immer die gleicher Spannung für die LED und den Rauchgenerator.
Eventuell geht das auch mit dem EMS Steuergerät von Trix.
Dazu hier mal im Forum nachsehen

Gruß Frank

@ 11: unberührt werden davon manche Motoren nur ansatzweise: Glockenankermotoren können zerstört werden!

Hallo!

Statt lange rumprobieren:
Guckst Du hier:

http://www.led-shop24.de/leds-3mm/micro-konstantstromquelle-20ma.htm

Datenblatt als .pdf findet sich weiter unten auf der Seite.

Grüße
Peter

Hallo
geht auch preiswerter
http://cgi.ebay.de/Micro-Konstantstromquelle-bi...C39%3A1%7C240%3A1318

Sorry ist eBay, wäre mir aber egal

Gruß Detlef

Hallo,

danke für eure Hilfe, denka mal, dass ich was damit anfangen kann.

Grüße
RF

P.S.: Für weiter Hinweise bin ich dennoch dankbar