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Led-Stromregelung für Arme

Moin

der Titel ist natürlich nicht ganz ernst zu nehmen.
Heute geht es einmal um Strombegrenzung für Leds mit zwei Bauteilen: Transistor und Basiswiderstand.

Man kennt ja die einfachste Art der Strombegrenzung, mit einem Vorwiderstand.
Hat man mehrere LED in Reihe geschaltet, z.B. 3 weiße LED an 12V, so ändert sich die Helligkeit und der Strom deutlich, wenn die Spannung zwischen 11,5 und 14V schwankt. Ob KFZ oder akkugestützte Solar-12V-Inselanlage, dieser Fall tritt ja immer auf, wenn Batterien ins Spiel kommen und die Spannung nicht stabilisiert ist.

Beispiel:
COB-LED-Modul mit 9V Flussspannung, der Strom soll auf 100mA begrenzt werden.
Der entsprechende Vorwiderstand beträgt hier 30 Ohm, es wird im Versuch 27 Ohm verwendet.

transistorschaltung

Die alternative ist ein NPN BC337/40 Transistor, der im linearen Bereich mit einem Basisvorwiderstand von 56kOhm mit Basisstrom versorgt wird.
Über dem Transistor fällt auch wie beim Widerstand die Spannungsdifferenz zwischen der LED und der Batteriespannung ab, entsprechend erwärmt er sich.

Im Vergleich ergibt sich folgendes Verhalten bei Änderungen der Batteriespannung:
stromdiagramm

Natürlich handelt es sich hier nicht um eine echte Konstantstromregelung.
Für manchen Anwendungsfall ist diese Minimal-Lösung aber gut genug.

LED-Flächenleuchte

Wie funktioniert die Ausleuchtung in einer LED-Flächenleuchte? (Kleine Einbauleuchte)

Ich habe aus Neugier mal eine geöffnet, und ein Foto gemacht.
Die hier gezeigte Lampe hat eine Lichtaustrittsfläche von etwa 10x10cm und eine elektrische Leistung von ca. 3,5W.

LED-Flächenleuchte

Außen im Gehäuse ist ein LED-Klebestreifen untergebracht, der mit dem Vorschaltgerät mit 12V versorgt wird.
Die dicke Plexiglasscheibe mit dem Punktraster wird von den LEDs seitlich beleuchtet und verteilt das Licht.
Obendrauf kommt die weiße Scheibe, damit die Leuchte im ausgeschalteten Zustand auch schön Weiß aussieht.
Und ganz unten die transparente Scheibe mit der geriffelten Oberfläche, um das Licht besser zu streuen.

Kurzum: Alles keine Raketentechnik!

Reklamation am Duschrollo

Montiert habe ich das Duschrollo am hellen Tag. Jetzt wird aber Herbst, und es ist beim Aufstehen auch mal dunkel.

Da kommt die Rache des Duschrollos. Es lässt das Licht nicht durchscheinen. Wenn nun aus Richtung fenster kein Licht zu erwarten ist, dann ist es in der Badewanne zum fürchten dunkel.

Das wurde moniert und muss durch eine zusätzliche Lampe ausgeglichen werden. An diesem Punkt bin ich wieder soweit, mich mit den Lampenhändlern auseinanderzusetzen.

Erstmal hat alles was als Badlampe verkauft wird keinen Schutzgrad der so zum fürchten ist, das man dem Konstrukt mit Wasser besser nicht zu nahe kommt, wenn einem das Leben lieb ist.

Nach einigem Suchen fand sich dann auch ein Händler der eine spritzwassergeschütze Deckeneinbaulampe im Angebot hatte. Sogar als Einzelstück (Sets mit 3-4 Halogenspots sind leichter zu finden). Sogar mit der Optik konnte ich mich anfreunden. Gescheitert bin ich dann am Mindestbestellwert. Die Idee einfach ein LED-Leuchtmittel dazu zu nehmen um den Mindestbestellwert zu erreichen erwies sich als Problem, weil die angebotenen Leuchtmittel entweder die technischen Anforderungen nicht erfüllt haben, oder zu einem Kurs an den Mann gebracht werden sollten der dem Gegenwert der ganzen Lampe entsprach.

Also wieder Anfangen bei Null, neu suchen. Mit dem Stichwort „Feuchtraumlampe“ bekommt man wieder erwarten nicht nur die Keller-Lampen a la Ovalarmatur sondern auch „die Guten“ fürs Bad aufgelistet.

Eine Lampe wurde geordert und nun steht der Einbau an.

Die Stelle ausgemessen wo die Lampe in der geometrischen Mitte über der Wanne sitzt, und dann erinnert: Erstmal sehen ob da nicht die Halteprofile im Weg sind.

Rein mit dem Licht.. hmmpf. Kennt ihr noch den Windows-OpenGL-Bildschirmschoner mit den Rohren? …

Also erstmal ausgemittelt so die Lampe hin kann wo sie nahe an der geplanten Stelle ist. Dann rein mit dem Loch und dem Lampenkorpus.

Dann das Lampenkabel der Deckenlampe zurückziehen und eine Kabelverbindung neu einfädeln. Eine „Gummidose“ bringt die Klemmstelle ins Trockene.

Die neuen Wago-Klemmen sind durchsichtig so dass man sofort sieht ob der Draht richtig in der Klemme sitzt. Eine Beschriftung (sieht man auf dem Foto kaum) auf dem Deckel darf freilich auch nicht fehlen. Die Dose dann der Ordnung halber noch in der Nähe der Revisionsklappe befestigt und schon ist das ganz schick.

Mit der Lampe (Leuchte) bin ich nicht ganz so glücklich, da gibts bauartbedingte Probleme. Die Lampe hat Schutzklasse zwei, was auch vom Hersteller gut umgesetzt wurde, mit der zusätzlichen Isolierhaube auf dem Lampensockel, Silikonschläuchen über den Leitungen und einem zusätzlichen Umgehäuse um die Lüsterklemme. Aber ein Installationskabel passt da nicht rein. Mit Kabelmantel bin in das Klemmgehäuse lässt sich der Deckel nicht schließen. Um Schutzklasse 2 beim Anschluss einzuhalten reicht aber die Adernisolation als Basisisolation allein nicht aus. Im Prinzip müsste man eine zweipolige Schlauchleitung zur Abzweigdose führen und dann dort wegen dem kleinen Querschnitt eine kleinere Sicherung einfügen..Ich lasse jedoch die Kirche im Dorf und füge eine zusätzliche Isolierung mit VDE-zugelassenem Isolierband hinzu. Totales gefrickel, aber da oben sind keine mechanischen Einwirkungen zu erwarten, daher wird es so reichen müssen.

Zuguterletzt noch ein Bild von der sichtbaren Seite der Zwischendecke. Die Lichtfarbe ist übrigens 3000K Warmweiss, jedoch färbt das blaue Rollo das reflektierte Licht so „kalt“ ein.

Beleuchtung (1)

Da meine neue Wohnung nun von Grund auf hergerichtet wird, kann ich auch ein paar Ideen zur effektiven Beleuchtung verwirklichen.

Im Flur/Küche/Essecke wird es eine mehrstufige Beleuchtung. Meine Ziele sind dabei geringer Energieverbrauch, hohe Beleuchtungsstärke und hohe Ergonomie.

Mindestes zwei Ziele kollidieren dabei direkt. Um niedrigen Energieverbrauch zu erreichen, kommen energieeffiziente Leuchtmittel zum Einsatz. Das sind Leuchtstofflampen (als Kompaktleuchtmittel oder herkömmliche Leuchtstofflampen „-röhren“), LED-Lampen und Gasentladungslampen z.B. Metalldampfhalogen.

Im Flur ist oft kurzzeitige Beleuchtung gefragt, etwa wenn man von einem Zimmer zu einem anderen geht und dabei den Flur gleich wieder verlässt. Typisch ist zum Beispiel der Gang aufs Klo. 🙂 Für diese Anwendung sind Leuchtstofflampen (auch die Energiesparlampen) eher schlechter geeignet, da die hohe Anzahl an Schaltzyklen die Lebensdauer der Leuchtmittel verkürzt. Geschaltet werden soll die Beleuchtung mit zwei Bewegungsmeldern, die gleich in die Unterputz-Schalterdose eingebaut werden. Für diese Anwendung kommen LED-Lampen wie gerufen. Nachteil: Hohe Beleuchtungsstärken sind bei LED-Lampen immer noch unverhältnismäßig teuer.

Ich habe mich für 2-3 Wandlampen mit LED-Leuchtmitteln entschieden, die dafür sorgen, dass es nicht ganz finster ist. Es werden pro Lampe 4W Leuchtmittel eingebaut, die etwa so hell sind wie 40W Glühlampen. Das reicht für den Weg aufs Klo.

Die LED-Lampen habe ich heute von der Post geholt. Es sind rundstrahlende Lampen. Später wird man die Wandlampen dazu sehen; sie strahlen nach oben und nach unten an der Wand.
LED Lampe

Wenn man sich doch länger aufhalten möchte, sind zwei 40W-Birnen nicht gerade der strahlende Sonnenschein. Da ich aber im Flur sowiso einiges verändere, ist nun die Gelegenheit, gleich noch einen zweiten Beleuchtungsstromkreis einzubauen für „langes helles Licht“. Zwei neue zusätzliche Lichtschalter und eine Hand voll Deckeneinbaustrahler mit Energiesparstrahlern sorgen dann für helles Licht, wenn es denn mal benötigt wird. Nachteil bei diesen Lampen ist, dass sie erst allmählich ihre volle Helligkeit erreichen. Bei meinen Lampen sind es wohl so 60% der Helligkeit nach 2 Minuten.

Das Zusammenspiel von den LED-Lampen mit Bewegungsmelder und den hellen Deckeneinbaulampen sollte alle nötigen Beleuchtungsanforderungen erschlagen.