Beleuchtung mit Leds

[Mango13580]

Hallo erstmal, Vorab, ich bin ein echter Neuling auf dem Gebiet LED und Beleuchtung von Modellen. Ich habe mich schon viel durch die Foren durchgelesen, jetzt habe ich aber doch eher 2 konkretere Frage: Ich möchte meine Modellseilbahnstrecke mit insgesamt 8 Leds und Reflektoren bestücken und insgesamt 8 Schneekanonen mit Leds beleuchten. Ich spreche von 5mm Leds, Farbe weiß und beide "Gruppen" sollen mit jeweils 1 Schalter an bzw. ausgeschaltet werden. -> Also die Beleuchtung der Strecke mit 1 Schalter und die 8 Schneekanonen mit 1 Schalter, jeweils wie gesagt 8 Leds.

1. Frage: Ich weiß nicht wie ich sie, blöd gesagt, an den Strom angeschlossen bekomm. Also es gibt Netzstecker mit 3V, 12V oder 24V. Ich weiß leider nicht ob dies dafür geeignet ist oder ob ein Led Trafo doch die bessere Wahl ist. Oder doch auf die alten Batterien setzten? 2AA Batterien oder 8AA Batterien mit 3V bzw. 12V??

2. Frage: Wie müsste dann konkret der Schaltplan meines Projektes (s.O) aussehen. Ich habe gelesen eine Mischung aus Parallel- und Reihenschaltung ist die beste Idee. Doch wenn ich jetzt von der Spannungsquelle ausgehend 2 Kabel für beide "Gruppen" (s.O) mit Schalter ausstatte und dann diese wieder 3 mal aufteilen (2x 3Leds, 1x 2 Leds), kommt dann wahrscheinlich wieder auf die Spannung an, und rechnen wir mit 3V pro Led (oder ist das zu viel oder sogar zu wenig?) und beispielsweise 12V Gesamtspannung, dürfe ich dann wenn ich es richtig verstanden habe am besten nur 3 Leds in Reihe schalten und den Rest (3V) am Vorwiderstand "verbrennen". Hängt von Spannungsschwankungen und Temperatur ab, richtig?? ODER dürfte ich doch 4 Leds à 3V an 12V anschließen? Wenn ich dann vielleicht irgendwann mal mehr beleuchten möchte, kann ich dann bei meiner ersten "Kreuzung" ( also wo Gruppe 1 und 2 aufgeteilt werden) noch mehr "Abzweigung" also sozusagen "Gruppe 3" hinzufügen? Müsste bei Parallelschaltung doch eigentlich gehen, oder? Spannung bleibt ja konstant.

Also entschuldingung für die vielen Fragen, bin aber wie gesagt absolut unerfahren und schäme mich schon fast für die dummen Fragen Hoffentlich ist alles verständlich wenn nicht, bitte Nachfragen. Aber ich wollte halt über mein Projekt einfach mal Profis drüberschauen lassen. Auf eure Meinung, Tipps, Antworten und bestenfalls einen Schaltplan würde ich mich sehr freuen.

Freundliche Grüße Manuel Knölle

 

[patois]

Kannst du uns ein Foto posten, damit "man" sich nicht eine falsche Vorstellung von deiner "Anlage" und somit dem anstehenden Projekt macht.
Speziell das "an den Strom anschließen" ist der erste Punkt im Pflichtenheft, der genauer spezifiziert werden sollte.
Kannst du bestätigen, dass deine Energiequelle eine Steckdose und somit eine Spannung von 230 Volt mit einer Frequenz von 50Hz sein soll.
Von dort aus entwickelt man dann ein Konzept, also z.B. Netzteil und dann Schaltelemente, die das Aufleuchten der LEDs aktivieren sollen, usw. usf.

Für das Projekt werden sich sicherlich einige hier interessieren und dir (mehr oder weniger) hilfreich unter die Arme greifen.

Eventuell solltest du dir überlegen, ob du deine Schaltung mit Hilfe eines Simulationsprogramms entwickeln und testen möchtest.

Zu Simulationsprogrammen wäre eine Diskussion in den UNTERHALTUNGEN aka PN empfehlenswert.
.

 

[eFuchsi]

Es gibt die LEDs auch schon mit passenden Vorwiderstand für 12V z.B.: https://www.amazon.de/KeeYees-Verkabelt-Montageringe-Plastik-Warmweiß/dp/B082NX14X6/ref=sr_1_6?adgrpid=71550026819&dchild=1&gclid=EAIaIQobChMI9e_Grp7z7gIV1hB7Ch3p9gqJEAAYAiAAEgL7k_D_BwE&hvadid=391551100039&hvdev=c&hvlocphy=1000795&hvnetw=g&hvqmt=b&hvrand=4540017191398451771&hvtargid=kwd-323970659034&hydadcr=27929_1978091&keywords=weisse+led+12v&qid=1613644782&sr=8-6&tag=googhydr08-21

Weiße LED haben zwischen 3 und 3,4 V Vorwärtsspannung und z.B.: 20mA Strom. Daraus berechnet sich dann der Vorwiderstand, der die 'überschüssige' Spannung der Quelle verbrät.

DU kannst durchaus 3 LED in Serie schalten, und bei einem 12V Netzteil die übrigen 3V mittels Vorwiderstand verbraten. Ganz ohne Vorwiderstand würde ich nicht arbeiten, da 4x3V zwar theoretisch 12V sind, aber LEDs ganz ohne Vorwiderstand leicht kaputt gehen.

Ich persönlich vermeide eigentlich Serienschaltungen, und verpasse jeder LED den passenden Vorwiderstand.

 

[Stromberger]

Ich persönlich vermeide eigentlich Serienschaltungen, und verpasse jeder LED den passenden Vorwiderstand.

.... mit dem Vorteil, dass wenn eine LED ausfällt, nicht gleich 2-3-4 andere dunkel bleiben und man sich "mühevoll" auf Fehlersuche begeben muss.

 

[Mango13580]

Moin,
Danke für die schnellen Antworten. Meine Steckdose verfügt ganz normal über 230V 16A.
Zu der Schaltung: Ich dachte an einen einfachen Kippschalter, on-off
Zum Widerstand: Ich hab auch schon überlegt jede Led ihren eigenen Widerstand zu geben, aber das wäre doch nicht wirklich effizient oder? Wenn immer 9V am Widerstand abfallen.
Danke und Viele Grüße

 

[eFuchsi]

Du brauchst sowieso ein Netzteil. Da könntest Du auch ein 5V Netzteil verwenden. Dann verbrätst Du nur 2V pro LED.

Selbst wenn da 9V am Vorwiderstand abfallen, sind das bei 20mA nur 0.18 W, die pro Vorwiderstand 'vernichtet' werden.

 

[Stromberger]

Dann wären es bei 20mA doch nur 180mW pro LED bzw. pro Vorwiderstand. Wo soll da das Problem sein?
In Summe braucht Dein 12V-Netzteil also 16 LEDs x 20mA x 12V entspr. ca. 4W. Bisschen Reserve, also 5W sollte langen.

 

[Mango13580]

Ja da habt ihr natürlich recht. 0.18W ist nichts.

Ist ein Netzteil mit Led Connector von Amazon wo man die Spannung verstellen kann in Ordnung? Oder was empfehlt ihr? Wenn ich es auf 3V einstellen würde, brauch ich dann immer noch den Vorwiderstand? Und an den Led Connector mach ich am minus Pol ein Kabel, dann eine "Abzweigung" für Gruppe eins und Gruppe zwei mit jeweils einem on-off Schalter und dann wieder jeweils 8 Abzweigung für jede Led. Bei 12V mit Vorwiderstand bei jeder Lampe? Richtig?

Oder sind Batterien mit 3V oder 12V doch besser?

 

[patois]

brauch ich dann immer noch den Vorwiderstand?

.
Theoretisch JA !

 

[eFuchsi]

Nicht nur theoretisch. LED betriebt man IMMER mit einer höheren Spannung, und verbrät diese über einen Vorwiderstand.

 

[Octavian1977]

nicht wirklich, dafür gibt es schließlich LED Treiber-> Stromquellen.

Je nach Typ der LED ist ein bestimmter Strom notwendig. (siehe Datenblatt LED)
die LEDs werden in Reihe geschaltet und über die Stromquelle der passende Strom eingestellt.

 

[Stromberger]

Dann wirds aber eng mit dem hier gewünschten Steckernetzteil (Beitrag #1).
Kannst Du da eins empfehlen, welchen einen geeigneten Konstantstrom liefert?

 

[eFuchsi]

Vergiss es. Einfacher ist es mit einer Konstanspannungsquelle und simplen Vorwiderständen.

Konstantstromquellen verwendet man eher bei Leistungs-Led, sodass man da keine Leistung im Vorwiderstand verbraten muss.
Bei 20mA LED völlig übertrieben.

 

[Mango13580]

Vergiss es. Einfacher ist es mit einer Konstanspannungsquelle und simplen Vorwiderständen.

Konstantstromquellen verwendet man eher bei Leistungs-Led, sodass man da keine Leistung im Vorwiderstand verbraten muss.
Bei 20mA LED völlig übertrieben.

Was empfehlt ihr mir dann? Kein Netzteil? Ich hab mir jetzt gedacht ich nehm ein altes Handy Netzteil 5V 1A 5W, ein Kabel mit Hohlstecker und Led Connector. Das müsste doch reichen bei nur 16Leds.
Oder soll ich doch 3 AA Batterien mit 4.5 V Gesamtspannung nehmen?

 

[eFuchsi]

Ja.
5V 1A passt.
Sind also 2V zu verbraten bei 20mA. Aslo vor JEDE Led ein 100Ohm Widerstand.

 

[Mango13580]

Ok danke

Aber jetzt doch noch eine Frage, was ist der Unterschied von nem Netzteil zu einem speziellen Led Trafo? Sicherer??
Und was ist für mein Zweck "geeigneter"?
Netzteil, Trafo, Batterien?

 

[eFuchsi]

Unterschiede kann es viele geben.
Spezielle LED Treiber haben oft noch Funktionen eingebaut, um z.B.: dimmen zu können, RGB LED anzusteuern usw.
Trafos (im herkömmlichen Sinn) sind absolut hier eher ungeeignet, da sie eine Wechselspannung liefern.
Batterien sind wohl das sichersete, haben aber den Nachteil, dass man sie regelmässig wechseln muss. Wenn Du eine Akkuladegerät hast, und jetzt schon viel mit wiederaufladbaren AAA Zellen arbeitest, könnte man das empfehlen. Nur für diese Spielereien halte ich es für übertrieben.

Bleiben Konstantspannungs-Netzteile.
Auch hier gibt es Unterschiede. Oftmals hört man von billigen 5V Smartphoneladegeräten, die bei Benutzung im Bad tödliche Spannungen durhclassen.
Hier sollte man beim Kauf eines Netzteiles darauf achten, dass sie SELF können bzw. Schutzisoliert sind. (erkennbar am aufgedruckten Symbol von 2 ineinanderliegenden Quadraten) Das garantiert, dass kein 230V Potential an die 5V Seite gelangen kann.

Zum Beispiel dieses Steckernetzteil : %product-title% kaufen

Das währe universell, da man hier verschiedenen Spannungen einstellen kann.

 

[patois]

Frage an den TE:

Weißt du nun, was du zu tun hast ?

Hast du den Unterschied zwischen Konstantspannungsquelle und Konstantstromquelle verstanden ?
.

 

[Mango13580]

Frage an den TE:

Weißt du nun, was du zu tun hast ?

Hast du den Unterschied zwischen Konstantspannungsquelle und Konstantstromquelle verstanden ?
.

Also ich glaube eine Konstanspannungsquelle liefert eine konstant Spannung und die Stromstärke variiert.
Bei der Konstantstromquelle gibt es eine bestimmte Stromstärke und die Spannung variiert.

Erhöht man die Spannung an der LED nur um einen kleinen Wert, nimt der Strom stark zu und überschreitet schnell den zulässigen Maximalwert. Daher eignen sich Spannungsquellen nur schlecht zum Betrieb von LEDs. Bei einer Stromquelle gibt es das Problem nicht. Der Strom wird auf einen bestimmten Wert unterhalb des Maximums eingeregelt und gut ist.

Problem: Die üblichen Netzteile sind alle Spannungsquellen. Man braucht also etwas, dass aus einer Spannungs- eine Stromquelle macht. Das sind diese fertig angebotenen Konstantstromquellen. Primitive Alternative ist eine Spannungsquelle mit Vorwiderstand vor den LEDs. Das ist einfach und funktioniert recht gut, aber nur für genau eine bestimmte Spannung des Netzteils. Für die Version mit Vorwiderstand hab ich mich jetzt entschieden.

 

[patois]

Für die Version mit Vorwiderstand hab ich mich jetzt entschieden.

.
Für dein Projekt die absolut richtige Entscheidung