Octavian1977 schrieb:
Der Diode ist es Egal ob sie Wechselspannung oder Gleichspannung bekommt, Ihrer Lebensdauer schadet das nicht.
Falsch! Die zulässige Sperrspannug ist bei LEDs sehr gering - Meist nur 3V bis 5V.
Wenn die überschritten wird, dann nehmen sie wirklich Schaden!
Avalanche- oder Zenerdioden sind für solche Spässe gebaut, LEDs nicht!
Octavian1977 schrieb:
Zu beachten ist allerdings, daß 12V AC immer der Effektivwert der Spannung ist. Die Spitzenspannung ist dann ca. 17V und das tut der Diode dann gar nicht gut, ...
Jein. Das NG 402 ist vermutlich recht grenzwertig belastet - Dehalb soll er ja den Strom und die Spannung messen.
Viel weiter als 12V~ wird das NG402 aber in dem Fall nicht kommen. Macht also Spitzen von ca. sqrt(2)*12V (ca. 16,97V - Sagen wir wirklich mal 17V).
Davon gehen dann aber noch die etwa 1,4V Verlust im Gleichrichter ab. Bleiben also noch Spitzen von 15,6V.
Da haben wir dann evtl. ca. 1,6V über der vorsichtig vermuteten Nominalspannung der Kette.
Das Ding ist für den KFz Betrieb ausgelegt und da kann man schon mal ganz gelöst mit über 14V Bordspannung rechnen.
Also so vollkommen schräg sind wir gar nicht.
Weil aber die LEDS zwingend in solchen Anwendungen eine Vorschaltung benötigen, wird auch der Effekt nicht direkt auf die LEDs durchschlagen.
Ich nehm in dem Fall mal weniger an, dass es sich um eine High-End Lösung handelt.
Hier vermut ich stinknormale Vorwiderstände mit den Werten Rx.
Basteln wir mal eine Lösung, die diese Schaltung im KFz Betrieb mindestens aushalten muss.
Es muss zumindest mit Spannungen zwischen 11 und 14V klar kommen!
Selbst wenn wir extreme Helligkeitsschwankungen hinnehmen, dann darf IF bei der anzunehmenden Maximalspannung nicht wesentlich über dem nominalen IF der Diode liegen. Nehmen wir mal grosszügig 25% an.
Wir sollten auch annehmen können, dass bei minimaler Versorgungsspannung der Flussstrom allenfalls unter IF/4 sinkt.
Wenn das nur halbwegs korrekt diemensioniert ist, dann sollten wir damit auf der sicheren Seite sein.
Im realen Leben haben wir (mal ganz vorsichtig) mit UBmin ca. 11V=(11/12)*UB und ein UBmax von ca. 14V=(14/12)*UB=(7/6)*UB zu rechnen
Mit Ux bezeichnen wir mal die unbekannte Durchflussspannung eines Strangs (wir wissen ja nicht genau, wie das verbastelt ist).
Rechnen wir mal schrittweise:
IDmax=(UBmax-Ux)/Rx
IDmin=(UBmin-Ux)/Rx
Hmm, Rx steht schön isoliert und daraus basteln wir sofort mal ne Gleichung.
Rx=(UBmax-Ux)/IDmax
Rx=(UBmin-Ux)/IDmin
=> (UBmax-Ux)/IDmax=(UBmin-Ux)/IDmin
Lösen wir das kurz mal nach Ux auf:
Ux = (IDmax*UBmin-IDmin*UBmax)/(IDmax-IDmin)
Na das sieht doch schon recht freundlich aus, denn wir haben doch die oben genannten (und berechtigten) Annahmen *freu*
Sogar die richtige Einheit muss rauskommen
Setzen wir die mal die Zahlenwerte ein:
|Ux| = (5/4 * 11/12 - 1/4 * 14/12) *((5/4 - 1/4) = 41/48
Folgt also, dass unsere Durchflussspannug Ux des Strangs 10,25V sein muss.
Iss das nicht schön :?:
Wer's nicht glaubt, der soll gucken:
(UBmax-Ux)/IDmax=(UBmin-Ux)/IDmin
=> IDmax/IDmin=(UBmax-Ux)/(UBmin-Ux)
=> (5/4*IF)/(1/4*IF)=(14-10.25)/(11-10.25)
=> 5=(15/4)/(3/4)=15/3=5
Der bei 11V minimale Strom ist also 5 Mal kleiner als der maximale Strom bei 14V.
Passt! Da ist echt kein böser Trick dabei!
Was bringt uns das? Wir wollen wissen was passiert, wenn nun die befürchteten 15,6V anliegen?!
Setzen wir das doch gleich nochmal in die Formel ein und setzen UDmin als Referenz:
(15.6-10,25)/ (11-10,25)=6.8
Es gilt IF=4*IDmin, also ist hier der Faktor IDmax/IF=1,7 gegeben
Das bringt ne LED nicht gleich um, das ist ja gepulst und nicht so granatenmässig übertrieben, so dass die LED gleich durchschmurgeln würde. Zwischen den Pulsen hat sie ja auch wieder Erholungszeiten.
Wir sind hier auch wirklich von nem Katastrophenfall ausgegangen.
In diesem Fall müsst man aber wirklich mal messen, was eigentlich Sache ist.
Octavian1977 schrieb:
... Dioden reagieren schon auf extrem kurzzeitige Überspannungen mit Defekt.
Auch wieder Jein! Die Konsequenz aus überhöhten Versorgungsspannungen ist ein schlagartig überhöhter Strom - Und der bringt sie im Extremfall um! Die LED wird sich verzweifelt gegen die zu hohe Spannung wehren und Strom ziehen was geht. Sowas geht nicht lang gut!
Es kann gut gehen, wenn das nicht zu hart wird und die LED zwischen den Pulsen Zeit hat sich zu erholen.
Deswegen macht man ja zumindest nen Vorwiderstand rein, damit der Strom sich in Grenzen hält.
Viele Grüsse,
Uli
PS: Man hätte das noch windschlüpfriger rechnen können, aber sowas merkt man halt immer erst am Schluss :lol: