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THEMA: Aus gegebenem - Anlass - LED`s
THEMA: Aus gegebenem - Anlass - LED`s
Günter König - 07.08.04 10:13
Hallo Leute,
mir fiel auf, das die Kenntnisse über Leuchtdioden hier im Forum doch sehr weit streuen.
Ich möchte da mal ein wenig Licht ins Dunkle bringen und mal beschreiben, was LED`s eigentlich sind und was beim Betrieb zu beachten ist.
1. LED`s sind Halbleiterbauelemente. Sie verhalten sich grundlegend wie normale Dioden. D.h. sie haben eine Durchlassrichtung und eine Sperrichtung. Sie haben eine je nach Farbe unterschiedliche Schwellspannung.
2. Für den Betrieb ist die genaue Kenntniss der Schwellspannung auf`s Millivolt genau nicht wichtig. Wichtig zu wissen ist aber das Verhalten der LED`s (eigentlich aller Dioden) im Bereich dieser Schwellspannung:
Lege ich mittels eines Gleichspannungsnetzteils (einstellbar) eine Spannung von 0V an die LED an, geschieht nichts.Messe ich nun die Spannung parallel zur LED zeigt mir das Voltmeter 0Volt an. Das ist korrekt, und wir gehen noch einen Schritt weiter: in die Plus-Leitung (+) vom Netzgerät zur LED schleifen wir noch ein Amperemeter ein. Wir beobachten das Netzgerät: 0V, Amperemeter zeigt 0mA. Nun erhöhen wir die Spannung am Netzgerät langsam bis auf ca. 0,5V. Voltmeter zeigt das auch an, das Amperemeter meldet einen Stromfluß von ca. 1mA (je nach Typ unterschiedlich). Evt. ist auch schon ein leichtes leuchten der LED zu erkennen.
Wir erhöhen die Spannung weiter auf gut 1 Volt. Die LED leuchtet jetzt schon recht gut, bei einer Standard LED (grün) sollten nun schon gut 2 - 3mA fließen. Also weiter, Spannung hoch auf 1,5Volt. LED ist jetzt auch schon bei Tageslicht gut sichtbar. Wir nähern uns nun langsam an 2 Volt heran. Die LED beginnt jetzt kräftig zu leuchten, der Strom dürfte nun bei gut 8 - 10 mA liegen.
Aber es geht sicherlich noch mehr, wir wollen noch mehr Licht ins Dunkle bringen: also hoch mit der Spannung.
2,1 Volt, die grüne LED gibt Licht, der Strom steigt auf 20mA
2.2 Volt, es wird nicht mehr heller aber der Strom steigt auf 100mA
2.3 Volt, die LED beginnt einen rötlichen Farbton beizumischen, der Strom ist auf gut 600mA angestiegen.
2,4Volt, Strom ist kurzfristig bei 4 - 5 A, LED ist dann unwiderbringlich aus!
( Die angegebenen Spannungswerte können etwas variieren, die Tendenz ist aber die Gleiche).
3. Was tun, damit die LED nicht stirbt? Nun, wir benötigen Kenntnis über die Schwellspannungen der einzelnen LED`s. Bei roten und gelben LED`s liegen diese zwischen 1,4 und 1,8Volt. Bei den grünen LED`s kommen wir auf ca. 2 Volt.Weiße LED`s liegen bei 3,5V und Blaue zwischen 4,6 und 5 Volt.
Was ist nun diese Schwellspannung? Einfachst gesagt ist dies ist der (optimale) Wert der Spannung unmittelbar bevor der Strom expotentiell ansteigt.
Bei der in (2) erwähnten grünen LED liegt der Wert wohl zwischen 2 und 2,1 Volt.
Also müssen wir dafür sorgen, das a.) die Spannung an der LED 2,1V nicht überschreitet und b.) der Strom nicht größer als 10mA wird.
Das wäre schon mal das Grundlegende zum Betrieb von LED`s.
4. Jetzt der Lifebetrieb:
Wir möchten eine LED an 12V Gleichspannung betreiben, wissen aber nun, das die Spannung an der LED 2,1V (bei grüner LED) nicht übersteigen sollte. Optimal wäre ein Strom von 10mA. Was also machen?
Wir zerren jetzt den Herrn Ohm aus seinem Grab und fragen, was er damals meinte, als er die These an die Wand schlug: Jeder Strom durch einen elektrischen Leiter hat einen Spannungsabfall zur Folge! Dies sei mein Gesetz!!!!
Na gut, wir brauchen also einen elektrischen Leiter, der uns einen Spannungsabfall in diesem Falle von 12V - 2,1V verursacht bei einem fließendem Strom von 10mA.
Nach den Worten von Herrn Ohm (seinem Gesetz) errechnet sich der Widerstand aus der Spannung geteilt durch dem Strom.
5. Was wissen wir nun? Wir haben von Conrad eine LED gekauft (wahrscheinlich zu teuer).
Das Teil glimmt bei 2,1 Volt
Es braucht 10mA um anständig zu arbeiten
Wir wollen es an 12 Volt betreiben
Also müssen wir 9,9Volt irgendwie verbraten: Spannung / Strom = Widerstand
9,9 Volt / 10mA = 0,99KOhm = 990Ohm. Wir können 1 KOhm nehmen, das macht den Bock nicht fett.
Was noch wichtig ist, ist die Leistung, die der Widerstand verheizen muss. Denn genau das macht er, er wandelt den Spannungsabfall in Wärme um! Hier gilt: Leistung = Spannung * Strom. Also 9,9Volt * 10mA = 99mW (milliwatt). Dies ist bei der Größenwahl des Widerstandes zu berücksichtigen.
Alles Klar??
Bei Fragen fragen
Gruß,
Günter
mir fiel auf, das die Kenntnisse über Leuchtdioden hier im Forum doch sehr weit streuen.
Ich möchte da mal ein wenig Licht ins Dunkle bringen und mal beschreiben, was LED`s eigentlich sind und was beim Betrieb zu beachten ist.
1. LED`s sind Halbleiterbauelemente. Sie verhalten sich grundlegend wie normale Dioden. D.h. sie haben eine Durchlassrichtung und eine Sperrichtung. Sie haben eine je nach Farbe unterschiedliche Schwellspannung.
2. Für den Betrieb ist die genaue Kenntniss der Schwellspannung auf`s Millivolt genau nicht wichtig. Wichtig zu wissen ist aber das Verhalten der LED`s (eigentlich aller Dioden) im Bereich dieser Schwellspannung:
Lege ich mittels eines Gleichspannungsnetzteils (einstellbar) eine Spannung von 0V an die LED an, geschieht nichts.Messe ich nun die Spannung parallel zur LED zeigt mir das Voltmeter 0Volt an. Das ist korrekt, und wir gehen noch einen Schritt weiter: in die Plus-Leitung (+) vom Netzgerät zur LED schleifen wir noch ein Amperemeter ein. Wir beobachten das Netzgerät: 0V, Amperemeter zeigt 0mA. Nun erhöhen wir die Spannung am Netzgerät langsam bis auf ca. 0,5V. Voltmeter zeigt das auch an, das Amperemeter meldet einen Stromfluß von ca. 1mA (je nach Typ unterschiedlich). Evt. ist auch schon ein leichtes leuchten der LED zu erkennen.
Wir erhöhen die Spannung weiter auf gut 1 Volt. Die LED leuchtet jetzt schon recht gut, bei einer Standard LED (grün) sollten nun schon gut 2 - 3mA fließen. Also weiter, Spannung hoch auf 1,5Volt. LED ist jetzt auch schon bei Tageslicht gut sichtbar. Wir nähern uns nun langsam an 2 Volt heran. Die LED beginnt jetzt kräftig zu leuchten, der Strom dürfte nun bei gut 8 - 10 mA liegen.
Aber es geht sicherlich noch mehr, wir wollen noch mehr Licht ins Dunkle bringen: also hoch mit der Spannung.
2,1 Volt, die grüne LED gibt Licht, der Strom steigt auf 20mA
2.2 Volt, es wird nicht mehr heller aber der Strom steigt auf 100mA
2.3 Volt, die LED beginnt einen rötlichen Farbton beizumischen, der Strom ist auf gut 600mA angestiegen.
2,4Volt, Strom ist kurzfristig bei 4 - 5 A, LED ist dann unwiderbringlich aus!
( Die angegebenen Spannungswerte können etwas variieren, die Tendenz ist aber die Gleiche).
3. Was tun, damit die LED nicht stirbt? Nun, wir benötigen Kenntnis über die Schwellspannungen der einzelnen LED`s. Bei roten und gelben LED`s liegen diese zwischen 1,4 und 1,8Volt. Bei den grünen LED`s kommen wir auf ca. 2 Volt.Weiße LED`s liegen bei 3,5V und Blaue zwischen 4,6 und 5 Volt.
Was ist nun diese Schwellspannung? Einfachst gesagt ist dies ist der (optimale) Wert der Spannung unmittelbar bevor der Strom expotentiell ansteigt.
Bei der in (2) erwähnten grünen LED liegt der Wert wohl zwischen 2 und 2,1 Volt.
Also müssen wir dafür sorgen, das a.) die Spannung an der LED 2,1V nicht überschreitet und b.) der Strom nicht größer als 10mA wird.
Das wäre schon mal das Grundlegende zum Betrieb von LED`s.
4. Jetzt der Lifebetrieb:
Wir möchten eine LED an 12V Gleichspannung betreiben, wissen aber nun, das die Spannung an der LED 2,1V (bei grüner LED) nicht übersteigen sollte. Optimal wäre ein Strom von 10mA. Was also machen?
Wir zerren jetzt den Herrn Ohm aus seinem Grab und fragen, was er damals meinte, als er die These an die Wand schlug: Jeder Strom durch einen elektrischen Leiter hat einen Spannungsabfall zur Folge! Dies sei mein Gesetz!!!!
Na gut, wir brauchen also einen elektrischen Leiter, der uns einen Spannungsabfall in diesem Falle von 12V - 2,1V verursacht bei einem fließendem Strom von 10mA.
Nach den Worten von Herrn Ohm (seinem Gesetz) errechnet sich der Widerstand aus der Spannung geteilt durch dem Strom.
5. Was wissen wir nun? Wir haben von Conrad eine LED gekauft (wahrscheinlich zu teuer).
Das Teil glimmt bei 2,1 Volt
Es braucht 10mA um anständig zu arbeiten
Wir wollen es an 12 Volt betreiben
Also müssen wir 9,9Volt irgendwie verbraten: Spannung / Strom = Widerstand
9,9 Volt / 10mA = 0,99KOhm = 990Ohm. Wir können 1 KOhm nehmen, das macht den Bock nicht fett.
Was noch wichtig ist, ist die Leistung, die der Widerstand verheizen muss. Denn genau das macht er, er wandelt den Spannungsabfall in Wärme um! Hier gilt: Leistung = Spannung * Strom. Also 9,9Volt * 10mA = 99mW (milliwatt). Dies ist bei der Größenwahl des Widerstandes zu berücksichtigen.
Alles Klar??
Bei Fragen fragen
Gruß,
Günter
Bernie [Gast] - 07.08.04 10:45
Danke Günter,
für die hoffentlich "erhellenden" Erläuterungen - und noch dazu unterhaltsam geschrieben.
- unverschämte Frage: Wäre noch eine ähnlich gut ausgeführte Erläuterung zu Effektiv-Spannung und Spannungsspitze bei Analog- (und noch unverschämter Digital-) -Stromversorgung sowie zum Einfluß eines Kondensators in der LED-Verschaltung möglich?
Gruß - Bernie
für die hoffentlich "erhellenden" Erläuterungen - und noch dazu unterhaltsam geschrieben.
- unverschämte Frage: Wäre noch eine ähnlich gut ausgeführte Erläuterung zu Effektiv-Spannung und Spannungsspitze bei Analog- (und noch unverschämter Digital-) -Stromversorgung sowie zum Einfluß eines Kondensators in der LED-Verschaltung möglich?
Gruß - Bernie
Whow, das war ein "Webinar" frei nach dem Motto "Wie mache ich aus einer grünen LED eine rote" :)
Vielleicht sollte man noch erklären:
Dadurch dass LEDs ja Dioden sind und also nur in Durchlassrichtung leuchten, ist die Polung der Anschlüsse wichtig. Diese nennt man Anode (das positiv dotierte Silizium) und Kat(h)ode (das negativ dotierte Silizium). Die Anode ist der Plus-Pol und die Kathode der Minus-Pol.
Die Anschlüsse (Pins) sind daher immer markiert. Bei normalen (Einlöt-)Bauformen geschieht die Unterscheidung entweder durch Form oder Länge der Anschlüsse oder eine Farbmarkierung, SMD Typen sind entweder durch die Bauform eindeutig (Lage der Pins, Form des Gehäuses etc.) oder mit einem Strich auf der Rückseite neben der Kathode markiert.
Wird eine LED mit gepulste Spannung betrieben (Modellbahntrafo, Digitalsteuerung) kann es je nach Type zu einer mehr oder weniger sichtbaren Farbverschiebung innerhalb des ausgesandten Lichtspektrums kommen. Am meisten fällt die bei gelben LEDs auf, deren Licht wird dann grünlich und bei den weißen mit dem Peak auf Blau, die werden dann noch bläulicher.
Darum sind wohl auch bei den Ajin Modellen mit weißen LEDs die Kondensatoren parallel geschaltet worden, die zum einen das Flackern besänftigen, zum anderen die Farbverschiebung abschwächen sollen.
Grüße, Peter W.
Vielleicht sollte man noch erklären:
Dadurch dass LEDs ja Dioden sind und also nur in Durchlassrichtung leuchten, ist die Polung der Anschlüsse wichtig. Diese nennt man Anode (das positiv dotierte Silizium) und Kat(h)ode (das negativ dotierte Silizium). Die Anode ist der Plus-Pol und die Kathode der Minus-Pol.
Die Anschlüsse (Pins) sind daher immer markiert. Bei normalen (Einlöt-)Bauformen geschieht die Unterscheidung entweder durch Form oder Länge der Anschlüsse oder eine Farbmarkierung, SMD Typen sind entweder durch die Bauform eindeutig (Lage der Pins, Form des Gehäuses etc.) oder mit einem Strich auf der Rückseite neben der Kathode markiert.
Wird eine LED mit gepulste Spannung betrieben (Modellbahntrafo, Digitalsteuerung) kann es je nach Type zu einer mehr oder weniger sichtbaren Farbverschiebung innerhalb des ausgesandten Lichtspektrums kommen. Am meisten fällt die bei gelben LEDs auf, deren Licht wird dann grünlich und bei den weißen mit dem Peak auf Blau, die werden dann noch bläulicher.
Darum sind wohl auch bei den Ajin Modellen mit weißen LEDs die Kondensatoren parallel geschaltet worden, die zum einen das Flackern besänftigen, zum anderen die Farbverschiebung abschwächen sollen.
Grüße, Peter W.
Günter König - 07.08.04 11:06
Danke Peter
für die ergänzenden Ausführugen.
Für die Anschlüsse beim Neukauf von bedrahteten LED`s kann man sagen:
Kurzer Draht = Kathode
Gruß,
Günter
für die ergänzenden Ausführugen.
Für die Anschlüsse beim Neukauf von bedrahteten LED`s kann man sagen:
Kurzer Draht = Kathode
Gruß,
Günter
Stefan R. [Gast] - 07.08.04 11:15
Danke Günther, das war druckreif!
Gruß Stefan
Gruß Stefan
Günter König - 07.08.04 11:39
Bernie,
sicherlich könnte eine Ausführung über die unterschiedlichen Spannungsformen kommen, nur wen interessiert das letzlich?
Vor allem werden wir dann über kurz oder lang bei den Grundlagen der Elektrotechnik landen und da ist dann ein Diskussionsforum nicht die rechte Plattform, es sei denn, es gäbe eine eigene Sparte in diesem herrlichem Forum hierfür.......
Noch mal zu Peter #2
>
Darum sind wohl auch bei den Ajin Modellen mit weißen LEDs die Kondensatoren parallel geschaltet worden, die zum einen das Flackern besänftigen, zum anderen die Farbverschiebung abschwächen sollen.
<
Die verwendeten LED`s scheinen wirklich außerhalb des Spec`s zu liegen und zwar in Strom und Farbe. Der Kondensator parallel zur LED wirkt bei Pulsbetrieb in Verbindung mit dem Vorwiderstand letztlich als Tiefpass mit einem bestimmtem Frequenzverhalten --> Integration --Mittelwert usw.
Im Gleichspannungsbetrieb könnte man ihn als Puffer betrachten wobei ich aber die Wirksamkeit in Frage stelle da er als Puffer einfach zu klein ist (=Zeitkonstante)
Was aber die Kombination aus Vorwiderstand und Kondensator recht gut kann, ist eine Dämpfung von kurzen Störspitzen auf der Versorgungsleitung (erschlagt mich wenn es anders ist).
Eine Spice Simulation ergab genau diese Verhalten.
So denn Männers und Frauns,
der Grill glüht
Günter
sicherlich könnte eine Ausführung über die unterschiedlichen Spannungsformen kommen, nur wen interessiert das letzlich?
Vor allem werden wir dann über kurz oder lang bei den Grundlagen der Elektrotechnik landen und da ist dann ein Diskussionsforum nicht die rechte Plattform, es sei denn, es gäbe eine eigene Sparte in diesem herrlichem Forum hierfür.......
Noch mal zu Peter #2
>
Darum sind wohl auch bei den Ajin Modellen mit weißen LEDs die Kondensatoren parallel geschaltet worden, die zum einen das Flackern besänftigen, zum anderen die Farbverschiebung abschwächen sollen.
<
Die verwendeten LED`s scheinen wirklich außerhalb des Spec`s zu liegen und zwar in Strom und Farbe. Der Kondensator parallel zur LED wirkt bei Pulsbetrieb in Verbindung mit dem Vorwiderstand letztlich als Tiefpass mit einem bestimmtem Frequenzverhalten --> Integration --Mittelwert usw.
Im Gleichspannungsbetrieb könnte man ihn als Puffer betrachten wobei ich aber die Wirksamkeit in Frage stelle da er als Puffer einfach zu klein ist (=Zeitkonstante)
Was aber die Kombination aus Vorwiderstand und Kondensator recht gut kann, ist eine Dämpfung von kurzen Störspitzen auf der Versorgungsleitung (erschlagt mich wenn es anders ist).
Eine Spice Simulation ergab genau diese Verhalten.
So denn Männers und Frauns,
der Grill glüht
Günter
>>sicherlich könnte eine Ausführung über die unterschiedlichen Spannungsformen kommen, nur wen interessiert das letzlich?
Vor allem werden wir dann über kurz oder lang bei den Grundlagen der Elektrotechnik landen und da ist dann ein Diskussionsforum nicht die rechte Plattform, es sei denn, es gäbe eine eigene Sparte in diesem herrlichem Forum hierfür.......<<
Schade, ich hätte es für den Einstieg in's nächste Semester brauchen können. Dummerweise habe ich zu Physik immer ein Kissen mit in die Klasse genommen ...
Ismael, kannste nicht ne Sparte für Elektronik Grundlagen hier aufmachen? Günter das mit der LED so erklärt, dass sogar ich das kapiere! Vielleicht kann er ein bissel mehr über Elektronik schreiben.
Claus
Vor allem werden wir dann über kurz oder lang bei den Grundlagen der Elektrotechnik landen und da ist dann ein Diskussionsforum nicht die rechte Plattform, es sei denn, es gäbe eine eigene Sparte in diesem herrlichem Forum hierfür.......<<
Schade, ich hätte es für den Einstieg in's nächste Semester brauchen können. Dummerweise habe ich zu Physik immer ein Kissen mit in die Klasse genommen ...
Ismael, kannste nicht ne Sparte für Elektronik Grundlagen hier aufmachen? Günter das mit der LED so erklärt, dass sogar ich das kapiere! Vielleicht kann er ein bissel mehr über Elektronik schreiben.
Claus
Günter König - 07.08.04 17:07
Schat doch mal unter "Elektrik --> Grundlagen". Da findet ihr was über Spannungsformen....
Günter
Günter
Ja scho, aber ich meinte ein bissel ausführlicher - so wie Du das mit den LED's erklärt hast.
Claus
Claus
Was mit den LED's so bauen kann, könnt Ihr auf folgender Seite sehen.
http://www.hottn.de/lampen_u__signale.htm
@1 (Bernie)
Wenn ich das richtig verstanden habe, wird die LED (wie alle anderen Bauteile) nicht durch Überstrom zerstört, sondern durch die dabei entstehende Wärme. (Die zugeführte Wärmeenergie muss ein Bauteil verkraften können.)
Daraus folgern wir, dass Scheitelwerte von ungeglätteten Gleichspannungen oder auch PWM mit höherer Basisspannung unproblematisch sind, *solange* die Durchschnittsspannung (aka Gleichstromäquivalent) innerhalb der Grenzwerte liegt.
hoffe, das war einigermassen verständlich...
Felix
Wenn ich das richtig verstanden habe, wird die LED (wie alle anderen Bauteile) nicht durch Überstrom zerstört, sondern durch die dabei entstehende Wärme. (Die zugeführte Wärmeenergie muss ein Bauteil verkraften können.)
Daraus folgern wir, dass Scheitelwerte von ungeglätteten Gleichspannungen oder auch PWM mit höherer Basisspannung unproblematisch sind, *solange* die Durchschnittsspannung (aka Gleichstromäquivalent) innerhalb der Grenzwerte liegt.
hoffe, das war einigermassen verständlich...
Felix
Dirk [Gast] - 07.08.04 19:49
Hallo Günter,
besten Dank für die ausführliche Info. Der Text habe ich mir direkt ausgedruckt. So eine Info, in der ausführlichen Form ist immer gut.
Gruß Dirk
besten Dank für die ausführliche Info. Der Text habe ich mir direkt ausgedruckt. So eine Info, in der ausführlichen Form ist immer gut.
Gruß Dirk
Hallo Günter,
auch von mir Dank und der Wunsch nach Fortsetzungen!
Zwar kann ich einen s88 selber bauen und verstehe auch wie er funktioniert, aber mit diskreter analoger Technik stehe ich total auf Kriegsfuß. Transistoren z.B. in ihren Varianten sind für mich schwerer Verständlich als Frauen! Spätestens bei der Bauteildimensionierung und der externen Beschaltung ist Feierabend.
Jens
auch von mir Dank und der Wunsch nach Fortsetzungen!
Zwar kann ich einen s88 selber bauen und verstehe auch wie er funktioniert, aber mit diskreter analoger Technik stehe ich total auf Kriegsfuß. Transistoren z.B. in ihren Varianten sind für mich schwerer Verständlich als Frauen! Spätestens bei der Bauteildimensionierung und der externen Beschaltung ist Feierabend.
Jens
Michael Peters - 08.08.04 10:08
Hallo zusammen,
wie war's, wenn ihr mal in das MIBA-Heft 12/2003 schauen würdet? Da gibt es einen Artikel mit der Überschrift: Kleine LED-Kunde. Da sind eigentlich alle Eigenschaften und Eigenheiten erklärt.
@Peter.W:Das mit der Farbverschiebung habe ich bisher noch nie beobachtet, aber vielleicht hast Du ja absolutere Sehnerven.
Gruß Michael Peters
wie war's, wenn ihr mal in das MIBA-Heft 12/2003 schauen würdet? Da gibt es einen Artikel mit der Überschrift: Kleine LED-Kunde. Da sind eigentlich alle Eigenschaften und Eigenheiten erklärt.
@Peter.W:Das mit der Farbverschiebung habe ich bisher noch nie beobachtet, aber vielleicht hast Du ja absolutere Sehnerven.
Gruß Michael Peters
Günter König - 08.08.04 10:53
Michael,
das mit der Farbverschiebung kann bei low cost Typen auftreten wenn die Kenndaten zum Betrieb weit unterschritten werden. Nur, wer macht das schon?
Allerdings, bei solchen Restposten, die immer wieder mit kleineren Spec`s selektiert wurden muss noch nichtmal mehr die Farbe stimmen.....
@Jens #12
im Prinzip würde ich das ja gerne machen, aber wo soll ich anfangen? Wie weit soll ich gehen?
Ich kann hier keinem 08/15 MoBahner einen Komplettkurs Grundlagen Elektrotechnik zumuten (beginnend mit " vom Wesen des elektrischen Stroms "),
um dann irgendwann tiefschürfend die Grundlagen der Microcontrollerrechentechnik abzuhandeln.
Was man aber machen könnte, ist unter der Rubrik "Grundlagen" das Vorhanden erweitern und ergänzen. Ich meine, das man mehr über die Eigenheiten der Bauelemente an sich vermitteln sollte und wie man sich das Wissen zu Nutze macht, wie man Handling-Fehler vermeidet usw.
Hier könnte man evt. ansetzen.
So denn,
Günter
das mit der Farbverschiebung kann bei low cost Typen auftreten wenn die Kenndaten zum Betrieb weit unterschritten werden. Nur, wer macht das schon?
Allerdings, bei solchen Restposten, die immer wieder mit kleineren Spec`s selektiert wurden muss noch nichtmal mehr die Farbe stimmen.....
@Jens #12
im Prinzip würde ich das ja gerne machen, aber wo soll ich anfangen? Wie weit soll ich gehen?
Ich kann hier keinem 08/15 MoBahner einen Komplettkurs Grundlagen Elektrotechnik zumuten (beginnend mit " vom Wesen des elektrischen Stroms "),
um dann irgendwann tiefschürfend die Grundlagen der Microcontrollerrechentechnik abzuhandeln.
Was man aber machen könnte, ist unter der Rubrik "Grundlagen" das Vorhanden erweitern und ergänzen. Ich meine, das man mehr über die Eigenheiten der Bauelemente an sich vermitteln sollte und wie man sich das Wissen zu Nutze macht, wie man Handling-Fehler vermeidet usw.
Hier könnte man evt. ansetzen.
So denn,
Günter
@Michael,
ich seh es bei manchen Loks mit gelben LEDs (z.B. MTX MAK), die mit normalem Trafo noch halbwegs gelb sind aber im Digitalbetrieb einen Grünstich zeigen.
Grüße, Peter W.
ich seh es bei manchen Loks mit gelben LEDs (z.B. MTX MAK), die mit normalem Trafo noch halbwegs gelb sind aber im Digitalbetrieb einen Grünstich zeigen.
Grüße, Peter W.
Michael Peters - 08.08.04 12:32
@Günter u. Peter W.:
bei meinen Zug- u. Lokbeleuchtungen betreibe ich LED's mit minimalsten Strömen (4-5mA), aber eine Farbverschiebung ist mir noch nie aufgefallen, allerdings verwende ich auch nur Halbleiter von Markenherstellern.
Ich werde trotzdem mal schauen, ob ich irgendwas finde bzgl einer Spektrumsänderung in Abhängigkeit vom Durchlaßstrom.
Gruß Michael Peters
bei meinen Zug- u. Lokbeleuchtungen betreibe ich LED's mit minimalsten Strömen (4-5mA), aber eine Farbverschiebung ist mir noch nie aufgefallen, allerdings verwende ich auch nur Halbleiter von Markenherstellern.
Ich werde trotzdem mal schauen, ob ich irgendwas finde bzgl einer Spektrumsänderung in Abhängigkeit vom Durchlaßstrom.
Gruß Michael Peters
Günter König - 08.08.04 12:44
Michael,
du könntest fündig werden wenn du dir den Herstellungsprozess reinziehst. Denn hier treten solche Fehler auf. In der Regel kommen solche fehlerhaften Kameraden nicht unter dem Hersteller-Logo auf den Markt.
Sie landen dann meist als Restposten oder als "Super-billig-Sonderposten" 50 versch. LED`s für 1 Euro letztlich noch beim Abnehmer.
Bei Markenherstellern, die auch unter ihrem Namen verkaufen wirst du solche Klopper nicht finden.....
Gruß,
Günter
(grillend)
du könntest fündig werden wenn du dir den Herstellungsprozess reinziehst. Denn hier treten solche Fehler auf. In der Regel kommen solche fehlerhaften Kameraden nicht unter dem Hersteller-Logo auf den Markt.
Sie landen dann meist als Restposten oder als "Super-billig-Sonderposten" 50 versch. LED`s für 1 Euro letztlich noch beim Abnehmer.
Bei Markenherstellern, die auch unter ihrem Namen verkaufen wirst du solche Klopper nicht finden.....
Gruß,
Günter
(grillend)
Sach ma, Günter grillstu Samstag UND Sonntag? Hast wohl ne halbe Sau im Skat gewonnen.
Gibt es ausser Ismael's Elektrikgrundlagen irgendwo anders Informationen über Elektrik für Blöde auffm Nett?
Digitrax.com hat es ausführlich über DCC (hab sogar ich kapiert!), aber bei den elektriktrick Sachen schwinden mir noch stets die Sinne.
Claus
Gibt es ausser Ismael's Elektrikgrundlagen irgendwo anders Informationen über Elektrik für Blöde auffm Nett?
Digitrax.com hat es ausführlich über DCC (hab sogar ich kapiert!), aber bei den elektriktrick Sachen schwinden mir noch stets die Sinne.
Claus
ahag [Gast] - 08.08.04 12:58
Die dominanten Wellenlängen bei grünen und gelben LED's sind meistens 570 und 587 nm. Led's erster Wahl haben einen Tk von max. 0,1nm/K, minderqualitative können jedoch bis 0,14nm/K ausreißen. Geht man nun im Impulsbetrieb von höherer Sperrschichttemperatur aus, so ergibt sich z.B bei einer Temperaturerhöhung um 60K im "worst case" eine Wellenlängenverschiebung von 8,4nm in Richtung grün.
ng
ahag
ng
ahag
Michael Peters - 08.08.04 13:35
@ahag
die Dominantenwellenlänge entscheidet zwar darüber, welche Farbe eine LED hat, für das Farbempfinden wichtiger ist aber die Halbwertsbreite des Spektrums, d.h.die Summe aller Spektrallinien.
Interessant wäre es zu wissen, ob einzelne Spektrumsanteile stromabhängige Intensitäten aufweisen.
Die nächste Frage ist, ob nicht die Lichtleiter eine Verfälschung der Farbe verursachen.
Gruß Michael Peters
die Dominantenwellenlänge entscheidet zwar darüber, welche Farbe eine LED hat, für das Farbempfinden wichtiger ist aber die Halbwertsbreite des Spektrums, d.h.die Summe aller Spektrallinien.
Interessant wäre es zu wissen, ob einzelne Spektrumsanteile stromabhängige Intensitäten aufweisen.
Die nächste Frage ist, ob nicht die Lichtleiter eine Verfälschung der Farbe verursachen.
Gruß Michael Peters
ahag [Gast] - 08.08.04 14:00
Auch die relative spektrale Emission ändert sich mit dem Tk. Ein direkter funktioneller Zusammenhang Strom/emittierte Wellenlänge ist mir nicht bekannt und auch noch nirgends in der Literatur untergekommen. Aber ich kann ja mal bei den Quantenmechanikern in dsp nachfragen.
ng
ahag
ng
ahag
Günter König - 08.08.04 16:09
Hi Claus,
bei solchem günstigen Wetter gibt es doch nichts besseres als zu grillen und ein paar Dithmarscher Pilsner zu installieren.....
Grundlagenforschung gibt es recht übersichtlich:
http://www.elektronik-kompendium.de/
Grüß,
Günter
bei solchem günstigen Wetter gibt es doch nichts besseres als zu grillen und ein paar Dithmarscher Pilsner zu installieren.....
Grundlagenforschung gibt es recht übersichtlich:
http://www.elektronik-kompendium.de/
Grüß,
Günter
Ich finde es ja sehr beeindruckend, was Ihr alles so theoretisch über die LEDs wißt ... und warum auch immer die dann von den erwarteten Farben abweichen ... .png)
Aber ich stehe voll und ganz auf Kleinglühlampen (Birnchen) !
Denn nur diese Birnchen haben (für mich) das schönste Licht - GENAU so wie beim Vorbild
Blau- und grünstichiges kommt mir nicht auf die Bahn ...
Gruß ; AL,-me
Aber ich stehe voll und ganz auf Kleinglühlampen (Birnchen) !
Denn nur diese Birnchen haben (für mich) das schönste Licht - GENAU so wie beim Vorbild
Blau- und grünstichiges kommt mir nicht auf die Bahn ...
Gruß ; AL,-me
Dirk [Gast] - 08.08.04 20:28
@22
Günter, wie sieht es aus, wenn man einen Funktionsdecoder in einen Steuerwagen einbaut. Was muß man von elektrischen Seite her beachten? Wie man Decoder einbaut habe ich auf der Seite (Spalte: Digital) schon gelesen.
Gruß Dirk
Günter, wie sieht es aus, wenn man einen Funktionsdecoder in einen Steuerwagen einbaut. Was muß man von elektrischen Seite her beachten? Wie man Decoder einbaut habe ich auf der Seite (Spalte: Digital) schon gelesen.
Gruß Dirk
Danke, Günter.
Die Site ist Klasse.
Dithmarscher? Mann, ich vermisse mein tägliches Weizenbier .... was die Amis als Bier bezeichnen, ist nicht so dolle
Grüsse,
Claus
Die Site ist Klasse.
Dithmarscher? Mann, ich vermisse mein tägliches Weizenbier .... was die Amis als Bier bezeichnen, ist nicht so dolle
Grüsse,
Claus
Michael Peters [Gast] - 09.08.04 11:26
Hallo zusammen,
ich habe, aus gegebenem Anlaß, nochmals Datenblätter gewälzt:
Peakwellenlänge und Hauptwällenlänge haben positive Temperaturkoeffizienten (TK). Geht man von Normalbedingungen in der Lok (40°C Temperaturgleichgewicht) aus, macht eine Temperaturänderung um +/- 10K maximal eine Änderung von 1,5nm (0,15nm/K).
Das zu sehen, bzw.zu erkennen ist unmöglich.
Wenn dennoch eine leichter Grünstich (#15) vermutet wird, kann das evtl.auf Verunreinigungen des Chips zurückgeführt werden, aber solche Aussagen bedürften eigentlich spektrometrischer Untersuchungen.
#15 hat Recht: vom Farbempfinden her ist eine Glühlampe immer noch das Maß aller Dinge, nur eben auch mit allen negativen Konsequenzen (Strom, Wärme, Lebensdauer, Farbänderung von rot/weiß zu weiß mit dem Strom).
Vielleicht schafft Ismael es ja in den nächsten Tagen meine Ausarbeitung über Wageninnenbleuchtungen online zu stellen, da habe ich die meisten dieser Probleme abgehandelt.
Gruß Michael Peters
ich habe, aus gegebenem Anlaß, nochmals Datenblätter gewälzt:
Peakwellenlänge und Hauptwällenlänge haben positive Temperaturkoeffizienten (TK). Geht man von Normalbedingungen in der Lok (40°C Temperaturgleichgewicht) aus, macht eine Temperaturänderung um +/- 10K maximal eine Änderung von 1,5nm (0,15nm/K).
Das zu sehen, bzw.zu erkennen ist unmöglich.
Wenn dennoch eine leichter Grünstich (#15) vermutet wird, kann das evtl.auf Verunreinigungen des Chips zurückgeführt werden, aber solche Aussagen bedürften eigentlich spektrometrischer Untersuchungen.
#15 hat Recht: vom Farbempfinden her ist eine Glühlampe immer noch das Maß aller Dinge, nur eben auch mit allen negativen Konsequenzen (Strom, Wärme, Lebensdauer, Farbänderung von rot/weiß zu weiß mit dem Strom).
Vielleicht schafft Ismael es ja in den nächsten Tagen meine Ausarbeitung über Wageninnenbleuchtungen online zu stellen, da habe ich die meisten dieser Probleme abgehandelt.
Gruß Michael Peters
Hallo,
das Farbtonempfinden ist auch ein vergleichendes, d.h. bei einer Lampe in einem grünen Gehäuse sieht ein gelbe LED eher gelblich aus, in einem roten Gehäuse grünlich.
Grüße, Peter W.
das Farbtonempfinden ist auch ein vergleichendes, d.h. bei einer Lampe in einem grünen Gehäuse sieht ein gelbe LED eher gelblich aus, in einem roten Gehäuse grünlich.
Grüße, Peter W.
Günter König - 09.08.04 12:25
@Dirk #24
was meinst du? Wenn du das schom mal gemacht hast, soll es gehen. Elektrisch gesehen darfst den Decoder natürlich nicht überlasten. Heißt, du must schon wissen was du da anklemmen willst und ob der Decoder das auch kann.
Sorgfältige Kabelverlegung natürlich auch. Keine Scheuerstellen, Knickstellen, akurate Lötverbindungen, mechanische Befestigung des Decoders selbst.
Aber Feinheiten kann ich dir als Analogiker nicht so recht beantworten. Da gibt es hier sicherlich Spezialisten.
Gruß,
Günter
was meinst du? Wenn du das schom mal gemacht hast, soll es gehen. Elektrisch gesehen darfst den Decoder natürlich nicht überlasten. Heißt, du must schon wissen was du da anklemmen willst und ob der Decoder das auch kann.
Sorgfältige Kabelverlegung natürlich auch. Keine Scheuerstellen, Knickstellen, akurate Lötverbindungen, mechanische Befestigung des Decoders selbst.
Aber Feinheiten kann ich dir als Analogiker nicht so recht beantworten. Da gibt es hier sicherlich Spezialisten.
Gruß,
Günter
Hans-Georg [Gast] - 22.08.04 20:12
Hab's vielleicht übersehen: Welchen Diodentyp benötigt man für die Antiparallelschaltung von Standard-LEDs (gelbe und rote, falls das eine Rolle spielt) im 16-VAC-Netz?
Präzisiere doch mal was Du machen möchtest. Wieso eine Antiparallelschaltung bei 16 VAC?
Hans-Georg [Gast] - 22.08.04 21:37
Steht überall so rum, auch auf den hiesigen Ratgeberseiten. Wohl um die Effektivspannungsspitzen zu kappen.
Bin aber inzwischen fündig geworden: Im Reichelt-Katalog auf S. 77 stehen viele Zahlen; demnach ist es 1N 4001 (bis 50 V und 1 A).
Bin aber inzwischen fündig geworden: Im Reichelt-Katalog auf S. 77 stehen viele Zahlen; demnach ist es 1N 4001 (bis 50 V und 1 A).
Günter König - 22.08.04 21:50
Dioden parallel werden benötigt um die zulässige Sperrspannung der LED`s nicht zu überschreiten.
Bei LED`s liegt sie bei ca. 5V.
Günter
Bei LED`s liegt sie bei ca. 5V.
Günter
1N4001 ist ein Kaliber zur Funkenlöschung von Peco-Weichenantrieben. Zum Schutz von LED's (siehe Beitrag Nr. 37) völlig überdimensioniert und wohl auch zu teuer. - Alternativvorschlag: 1N4148 (75V, 150mA), klein und kostengünstig.
Felix
Felix
Hans-Georg,
eine billige 1N4148 mit 100 mA tut es auch, die ist auch schneller (bei weißen LEDs besonders relevant, die 1N400x sind Leistungsdioden und daher vergleichsweise "lahme Enten").
Bei Betrieb mit 16 V 50 Hz Wechselspannung (Lichttrafo) und insbesondere mit GaAs LEDs (rot, gelb, grün) ist es allerdings total unkritisch, diese LEDs sind tolerant. Da kann man jede beliebige Diode zuschalten, und auch die Serienschaltung anwenden (habe in der Modellbahnindustrie noch nie eine Antiparallelschaltung eingebaut gesehen, so viel zum Thema Technik - bei weißen LEDs rächt sich das dann mitunter, siehe C/H Taurus).
LEDs gehen offenbar nicht kaputt wenn sie im Durchbruch mit dem Leckstrom der Vorschaltdiode konfrontiert sind (nA). GaAs LEDs halten noch mehr aus - sonst gäbe es etwa bei Brawa Dauerreklamationen. Wenn ich mir die Schaltungen ansehe (z.B. V160, V118) kommt mir das Grausen: Parallelschaltung 2er gelber LEDs ohne Vorschaltdiode, 2 Fehler auf einmal. Baut man sie auf weiße LEDs um, fetzen sie durch.
Wenn man also die Wahl hat (Neukonstruktion), ist die Antiparallelschaltung die techisch saubere Lösung - übrigens auch für das Wechselspannungsnetz (es entsteht de facto ein Verbraucher mit "Vollweggleichrichtung").
Grüße, Peter W.
eine billige 1N4148 mit 100 mA tut es auch, die ist auch schneller (bei weißen LEDs besonders relevant, die 1N400x sind Leistungsdioden und daher vergleichsweise "lahme Enten").
Bei Betrieb mit 16 V 50 Hz Wechselspannung (Lichttrafo) und insbesondere mit GaAs LEDs (rot, gelb, grün) ist es allerdings total unkritisch, diese LEDs sind tolerant. Da kann man jede beliebige Diode zuschalten, und auch die Serienschaltung anwenden (habe in der Modellbahnindustrie noch nie eine Antiparallelschaltung eingebaut gesehen, so viel zum Thema Technik - bei weißen LEDs rächt sich das dann mitunter, siehe C/H Taurus).
LEDs gehen offenbar nicht kaputt wenn sie im Durchbruch mit dem Leckstrom der Vorschaltdiode konfrontiert sind (nA). GaAs LEDs halten noch mehr aus - sonst gäbe es etwa bei Brawa Dauerreklamationen. Wenn ich mir die Schaltungen ansehe (z.B. V160, V118) kommt mir das Grausen: Parallelschaltung 2er gelber LEDs ohne Vorschaltdiode, 2 Fehler auf einmal. Baut man sie auf weiße LEDs um, fetzen sie durch.
Wenn man also die Wahl hat (Neukonstruktion), ist die Antiparallelschaltung die techisch saubere Lösung - übrigens auch für das Wechselspannungsnetz (es entsteht de facto ein Verbraucher mit "Vollweggleichrichtung").
Grüße, Peter W.
Günter König - 23.08.04 10:42
Hi Peter,
du schreibst:
>
Wenn ich mir die Schaltungen ansehe (z.B. V160, V118) kommt mir das Grausen: Parallelschaltung 2er gelber LEDs ohne Vorschaltdiode
<
Kurze Frage, wieso kommt dir das grausen? Ich sehe da keine Probleme. Mir ist auch nicht bekannt, das die Ausfallqute in solch einer Schaltung höher ist als normal.
Warum fetzen die weißen LED`s in einer solchen Schaltung durch ( Der Vorwiderstand sollte natürlich schon passen )?
Ist bei weißen LED`s die Sperrspannung niedriger als die Schwellspannung?
Gruß,
Günter
du schreibst:
>
Wenn ich mir die Schaltungen ansehe (z.B. V160, V118) kommt mir das Grausen: Parallelschaltung 2er gelber LEDs ohne Vorschaltdiode
<
Kurze Frage, wieso kommt dir das grausen? Ich sehe da keine Probleme. Mir ist auch nicht bekannt, das die Ausfallqute in solch einer Schaltung höher ist als normal.
Warum fetzen die weißen LED`s in einer solchen Schaltung durch ( Der Vorwiderstand sollte natürlich schon passen )?
Ist bei weißen LED`s die Sperrspannung niedriger als die Schwellspannung?
Gruß,
Günter
Günter,
es sind je Fahrtrichtung je 1 LED für die unteren beiden Scheinwerfer und 1 LED für das obere Spitzenlicht PARALLEL mit 1 gemeinsamem Vorwiderstand eingebaut, bei einigen Modell ohne Vorschalt- oder antiparalleler Schutzdiode.
D.h. die LED auf der der Fahrtrichtung abgewandten Lokseite liegen in Sperrichtung an der vollen Fahrspannung. Entgegen den Datenblättern halten die gelben LEDs das anscheinend aus, die weißen aber nicht.
Grüße, Peter W.
es sind je Fahrtrichtung je 1 LED für die unteren beiden Scheinwerfer und 1 LED für das obere Spitzenlicht PARALLEL mit 1 gemeinsamem Vorwiderstand eingebaut, bei einigen Modell ohne Vorschalt- oder antiparalleler Schutzdiode.
D.h. die LED auf der der Fahrtrichtung abgewandten Lokseite liegen in Sperrichtung an der vollen Fahrspannung. Entgegen den Datenblättern halten die gelben LEDs das anscheinend aus, die weißen aber nicht.
Grüße, Peter W.
Günter König - 23.08.04 11:36
Peter. nochmal zu meinem Verständnis:
In Fahrtrichtung liegen zwei LED`s (meinetwegen rot und gelb) antiparallel zueinander mit einem gemeinsamen Vorwiderstand. Gleiches gilt natürlich für die andere Seite.
Dann wird aber die maximale Sperrspannung der in Sperrichtung liegenden Diode niemals erreicht da der Wert auf die Schwellspannung der leitenden Diode begrenzt wird.
Oder benutzen die eine ganz andere Schaltung???
Grüße,
Günter
In Fahrtrichtung liegen zwei LED`s (meinetwegen rot und gelb) antiparallel zueinander mit einem gemeinsamen Vorwiderstand. Gleiches gilt natürlich für die andere Seite.
Dann wird aber die maximale Sperrspannung der in Sperrichtung liegenden Diode niemals erreicht da der Wert auf die Schwellspannung der leitenden Diode begrenzt wird.
Oder benutzen die eine ganz andere Schaltung???
Grüße,
Günter
Hans-Georg [Gast] - 24.08.04 08:38
Danke erstmal! Ihr habt mich vor einem Fehlkauf bewahrt.
Ich will nicht meckern, aber N4148 verdaut laut Tabelle nur 10 mA, N4448 dagegen 100 mA. Meint Ihr den? Kosten übrigens alle 2 Zent/Stück.
Ich will nicht meckern, aber N4148 verdaut laut Tabelle nur 10 mA, N4448 dagegen 100 mA. Meint Ihr den? Kosten übrigens alle 2 Zent/Stück.
ahag [Gast] - 24.08.04 09:33
Nein, beide haben 200mA kontinuierlichen Dauerstrom. Die 4148 hat eine Durchlass(s)pannung von ~1V, die 4448 ~0,7V.
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/datasheets/1N4148_1N4448_5.pdf
ng
ahag
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/datasheets/1N4148_1N4448_5.pdf
ng
ahag
Hans-Georg [Gast] - 24.08.04 09:40
Danke!
Kolossal, so ein kleines Ding. 9 Seiten Beschreibung!
Kolossal, so ein kleines Ding. 9 Seiten Beschreibung!
Günter,
nein die Loks haben kein rotes Licht. Je Fahrtrichtung liegen zwei gelbe LEDs für die Stirnbeleuchtung parallel zueinander. Anders wäre es ja technisch sauber.
Ahag,
schon komisch dass die axiale Bauform der 1N4x48 in vielen Büchern und Katalogen immer wieder mit 100 mA angegeben ist, die SMD Version hingegen mit 150 mA oder 200 mA. Es sieht so aus als ob das entweder herstellerspezifisch wäre oder in den letzten 15 Jahren nach oben korrigiert wurde.
Grüße, Peter W.
nein die Loks haben kein rotes Licht. Je Fahrtrichtung liegen zwei gelbe LEDs für die Stirnbeleuchtung parallel zueinander. Anders wäre es ja technisch sauber.
Ahag,
schon komisch dass die axiale Bauform der 1N4x48 in vielen Büchern und Katalogen immer wieder mit 100 mA angegeben ist, die SMD Version hingegen mit 150 mA oder 200 mA. Es sieht so aus als ob das entweder herstellerspezifisch wäre oder in den letzten 15 Jahren nach oben korrigiert wurde.
Grüße, Peter W.
ahag [Gast] - 24.08.04 10:52
Ja, vor rd. 7 Jahren hat Fairchaild als Erster die Diode nachgebessert, die anderen Hersteller sind gefolgt. Erst jetzt (z.B. Philips 08/2004) wurden die Datenblätter revisioniert.
ahag
ahag
Günter König - 24.08.04 10:58
Danke Peter für die Info,
das wäre dann wahrlich eine seltsame Beschaltung.
Na gut, wenn die Hersteller ihre so ausgerüsteten Fahrzeuge immer wieder gerne mal in uhrem Hause sehen wollen, sollen sie.....
Gruß und Dank,
Günter
das wäre dann wahrlich eine seltsame Beschaltung.
Na gut, wenn die Hersteller ihre so ausgerüsteten Fahrzeuge immer wieder gerne mal in uhrem Hause sehen wollen, sollen sie.....
Gruß und Dank,
Günter
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