LED Innenbeleuchtung 12 V, Grundsätzliches und Erfahrungen

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  • Auf mehrfachen Wunsch erstelle ich mal ein neues Thema zu dem Bereich der LED Innenbeleuchtung.

    Es werden für die LED Beleuchtung als Ersatz für die bisherigen Leuchtmittel sogenannte Retrofit auf LED Basis angeboten. Diese LED Leuchtmittel haben insbesondere den Vorteil, dass der Stromverbrauch bei vergleichbarer Leuchtkraft nur ein Bruchteil des Stromverbrauchs von Glühfadenlampen beträgt und normalerweise die Lebensdauer länger ist.

    Die Retrofit LED Leuchtmittel haben aaber durch die Bank ein thermisches Problem, insbesondere bei den Leuchtmitteln in Spotform, weil das Gehäuse zum einen nach hinten verschlossen ist und oft nach vorn noch eine Glasscheibe verbaut ist, so dass die entstehende Wärme nicht oder nur unzureichend abgeleitet werden kann. LED neigen datz, wenn sie mit hohen Temperaturen betrieben werden, durchzulegieren oder umgangssprachlich durchzubrennen.

    Die weiteren Tips beziehen sich nur auf 12/24 V LED Leuchtmittel:

    Die LED Leuchtmittel werden entweder für eine feste Spannung z.B. 12V oder für einen Spannungsbereich z.B. 10-30V angeboten, aber unabhängig davon, kann man ein LED Leuchtmittel auch mit niederiger Spannung betreiben, ohne dass die Leuchtkraft merklich nachlässt. Durch eine niedrige Spannung ist auch der Stromfluss niedriger und niedriger Stromfluss bedeutet weniger Wärme, was sich letztlich positiv auf die LED Lebensdauer auswirkt.

    Am einfachsten hat man es, wenn sämtliche LED nur an einer Zuleitung hängen, etwas aufwendiger wird es wenn man mehrrere Zuleistungen zu den LED hat.

    Der Weg ist aber in beiden Fällen der gleiche:

    In die Zuleitung zu den LED baut man provisorisch einen Drehpoti ( regelbaren Widerstand) ein, die regelbare Leistung des Drehpoti sollte größer sein, als die Leistungsaufnahme aller LED, die im Versuchsaufbau an dem Drehpoti hängen.

    Regelbereich des Drehpot zwischen 0 und 1 kOhm.

    Den Widerstand am Drehpoti solange erhöhen, bis man merkt, dass die Leuchtkraft der LED beginnt schwächer zu werden, dann gerade soweit zurückdrehen, dass die Leuchtkraft gerade so wieder als " voll" erscheint. Den Drehpoti ausbauen mit einem Multimeter den eingestellten Widerstandwert des Drehpotis messen und sich sich einen entsprechenden Vorwiderstand besorgen und fest in die Zuleitung zur LED einbauen.

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Danke Jürgen!

    denn da hänge ich mich mal ran.

    In meinem Hobby 440 SF DeLuxe aus 2012/13 (nicht genau feststellbar) habe ich alle Leuchtmittel durch dimmbare LED´s (OSRAM) ersetzt.

    Leider funktioniert das Dimmen nicht wie gewünscht.

    Die Kurve ist recht "logarithmisch" und verläuft nicht wie gehofft. D.h. um so weiter ich versuche runter zu dimmen um so weniger ist der Effekt zu sehen und bei ca. (geschätzter) Dimmung auf 20% gehen die Dinger dann schon ganz aus.

    Ich vermute mal. das ist keine PWM-Dimmung, von den auf der Platine vom LSG (Toptron EL440) verwendeten (Print-) Dimmern.

    Ehe ich jetzt einen aufwendige Testaufbau versuche, hat jemand eine Idee, oder Erfahrungen?

    Im Zweifel umgehen der vorhandenen Dimmer über platinen-externe, nur dann wird die Funktion übers Panel nicht mehr gewährleistet sein, es sei denn man könnte das Signal dort "irgendwie abgreifen" (nur wie sieht das Signal aus? DMX wirds wohl kaum sein).

    Danke schon mal im Voraus.

    Zur Verdeutlichung eine Bildersammlung im Anhang.

  • Jetzt kommst du mit den ganzen Tipps! :huh: - Hätte ich vor 12 Jahren gebrauchen können :rolleyes: ...

    Aber siehe selbst, im "Eddy-Tröd" in der Signatur. ;) 8o

  • Wen meinst Du?

    :/

    To be yourself is all that you can do. (Chris Cornell - RIP)

    Der eigentliche Obskurantismus ist nicht, daß man die Ausbreitung des Wahren, Klaren, Nützlichen hindert, sondern daß man das Falsche in den Kurs bringt.

    Johann Wolfgang von Goethe - Zitat-

  • Dazu müsste man wissen, was über den Dimmer geregelt wird. Ich vermute mal, als Dimmer ist ein stinknormaler Drehwiderstand verbaut, der in der 12 V Zuleitung sitzt. Aber unabhängig davon, eine LED verhält sich beim Dimmen nicht wie ein Glüfaden, denn eine LED muss eine gewisse Mindestspannung bekommen, damit sie Licht emittieren kann, anders bei einem Glühfaden, den kann man fast bis auf 0 runterregeln, dann glimmt er nur noch.

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Wen meinst Du?

    :/

    Ups, sorry :rolleyes: - da hattest du ja noch was geschrieben, bis ich meine Antwort fertig hatte. :huh:

    Meinte natürlich Jürgen / Jarni1955 ;)

    Ich hoffe ja auch, dass meine "Ironie" oben im Beitrag auch als solche rüber kommt. :/ ;)

  • Wenn man von der 230V Seite dimmen will, benötigt man entweder dimmbare LED, bei denen dann auch angegeben ist welcher Dimmer erforderlich ist ( Phasenanschnit oder Phasenabschnitt Dimmer) oder aber der

    Trafo muss dimmbar sein, und auch dort ist wieder angeben,wie gedimmt werden muss ( Phasenanschnit/Phasenabschnitt) Ich hatte kürzlich einen, der wollte einen Phasenanschnitt-Triac Dimmer.

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Jetzt kommst du mit den ganzen Tipps! :huh: - Hätte ich vor 12 Jahren gebrauchen können :rolleyes: ...

    Aber siehe selbst, im "Eddy-Tröd" in der Signatur. ;) 8o

    Da gab es mal einen Werbespruch: Es ist selten zu früh, aber niemals zu spät. :lol:

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • 01 . Dazu müsste man wissen, was über den Dimmer geregelt wird. Ich vermute mal, als Dimmer ist ein stinknormaler Drehwiderstand verbaut, der in der 12 V Zuleitung sitzt.

    02. Aber unabhängig davon, eine LED verhält sich beim Dimmen nicht wie ein Glüfaden, denn eine LED muss eine gewisse Mindestspannung bekommen, damit sie Licht emittieren kann, anders bei einem Glühfaden, den kann man fast bis auf 0 runterregeln, dann glimmt er nur noch.

    Zu 01. da sind wohl auf der Platine Dimmer als "Print-Bauteile" (eben aufgelötet) ausgeführt, wo ich nicht davon aus gehe, dass diese schon PWM-Ausführung sind.

    zu 02. Außerdem ist wohl dafür dann auch die Grundlast zu gering.

    Also bleibt wohl nur der Weg, über separate Steuerung mit Verkabelung & Trafos/Treibern. Die Bauteile auf der Platine zu "tauschen" wird wohl aus den unterschiedlichsten Gründen "ausfallen".

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    Der eigentliche Obskurantismus ist nicht, daß man die Ausbreitung des Wahren, Klaren, Nützlichen hindert, sondern daß man das Falsche in den Kurs bringt.

    Johann Wolfgang von Goethe - Zitat-

    2 Mal editiert, zuletzt von Jonny_Holly (4. Februar 2024 um 12:49)

  • So ich habe mal einen Versuch aufgebaut:

    Weisse LED mit Vorwiderstand für 12V, angeschlossen an Labornetzteil.

    Spannung beginnend bei 12V, dann in 1 V Schritten runtergeregelt, bei 2,5 V war Schluß.

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Hallo Jürgen,

    danke erst mal für den Versuch. Bin ich gar nicht drauf gekommen. Hab ja das gleiche Labor-Netzteil.

    Aber ich glaube, dadurch entstehen die von mir geschilderten Probleme. Einfache Verringerung der Spannung. Irgendwann fehlt dann die Grundlast und das Leuchtmittel geht "weit", vor den eigentlich zu erwartenden 2-5% (fast aus) auf "Off".

    Daraus resultierten ja dann die PWM-Treiber und die "moderneren" Leuchtmittel scheinen eben ein PWM-NT zu erwarten.

    Werde ich aber auf jeden fall mit meinen LED-LM noch mal testen.

    Ansonsten habe ich noch genügend 12V-Dimmerkram aus meinen Festinstallationen im Fundus. Dann gehts halt über DMX und per WLAN auf ein selbst gestaltbares Action-Pad über eine gesonderte "Infrastruktur".

    Da bin ich dann in "meinem Element".

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    Der eigentliche Obskurantismus ist nicht, daß man die Ausbreitung des Wahren, Klaren, Nützlichen hindert, sondern daß man das Falsche in den Kurs bringt.

    Johann Wolfgang von Goethe - Zitat-

  • So ich habe mal einen Versuch aufgebaut:

    Weisse LED mit Vorwiderstand für 12V, angeschlossen an Labornetzteil.

    Was für einen Vorwiderstand hast du zu welcher LED verwendet?

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    Der eigentliche Obskurantismus ist nicht, daß man die Ausbreitung des Wahren, Klaren, Nützlichen hindert, sondern daß man das Falsche in den Kurs bringt.

    Johann Wolfgang von Goethe - Zitat-

  • Was für einen Vorwiderstand hast du zu welcher LED verwendet?

    Das war ein 1 kOhm Widerstand, laut Datenblatt, waren zwischen 820 und 1500 Ohm bei 12 V gefordert

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Das war ein 1 kOhm Widerstand

    Spoiler anzeigen

    Interessant, das dann MIT LED nach den Anzeigen (12,14V; 0,014A) MEHR Strom fliesst als Georg Simon das vor Jahhunderten herausfand.

    Nach Georg Simon müsste weniger als 0,012 A angezeigt sein.

    Oder Georg Simon hat sich geirrt. Oder es war kein 1K Widerstand, oder....

    Passt auf jeden Fall nicht zusammen, die Anzeigen sind bestenfalls Tendenzen.

    Zeigt schön, wie sinnfrei mehrstellige Digitalanzeigen für analoge Meßgrößen sind, denn deren Anzeigegenauigkeit nicht dazu passt.

    ("Wer misst, misst Mist")

    Vorwiderstände sind jedoch nicht das gelbe vom Ei, insbesondere bei Leichtenbauformen mit mehreren LEDs in Reihe (z.B. Lichtbänder) und schwankender Versorgungsspannung wie in 12V-Akkuanlagen.

    Hier das Prinzip und im Text unten ein Beispiel zu dem Thema.

    Zudem wird damit Energie unnötig verbraten.

    Die Pulsweitenmodulation macht das anders.

    Es schaltet SEHR viele Male je sekunde die LED ein und aus.

    Was zum "dimmen" verstellt wird, sind die EIN- und AUS-Zeiten. Für das träge menschliche Auge ergibt sich etwas gemitteltes, es erscheint gedimmt.

    Der Wellensittich auf der Stange (oder jeder andere Vogel) kann dem Geflimmer jedoch folgen...

    Geringe AN und lange AUS-Zeit: geringes leuchten

    Nur an, gar nicht aus: Volles leuchten

    Klappt nicht nur für LEDs, sondern auch mit Glühobst.

    Weil die Glühfäden thermisch äusserst träge sind, irritiert das kein anders Lebewesen (oder flimmert bei schneller Augen- oder Kopfbewegung).

  • Ich bin mir durchaus bewusst, dass Widerstände nicht das gelbe vom Ei ist, aber es war nur ein Versuchsaufbau mit einer Konstantspannungsquelle, um zu zeigen, dass man eine LED nicht ganz bis von 0 bis 100% über die Spannung regeln kann. Der Versuchsaufbau sollte auch nur zeigen, dass eine etwas niedrigere Versorgungsspannung als die Nennspannung von 12 V keine großartige Leuchtkraftverminderung zur Folge hat, wenigstens bis 10 V runter. Das sollte sich auch nicht änderen egal ob mit simplem Vorwiderstand oder mit einer elektronischer Pulsweitensimulation.

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Ich werfe mal "Step Down Wandler / Buck Converter" in die Runde. Es sind günstige Miniaturplatinen in verschiedenen Leistungsklassen erhältlich, die auf eine individuelle Ausgangsspannung eingestellt werden können (unabhängig von der Eingangsspannung). Ich nutze das für die Beleuchtung des Kleiderschrankes und des Vorzeltes, wo ich handelsübliche 12-V-LED-Streifen ohne Aluprofil einsetze. Wegen fehlender Wärmeableitung und teilweisem Anliegen von Batteriestrom über 12 V wollte ich die Spannung herabsetzen. Mit einem solchen Wandler ist die Spannung an den Leuchtstreifen jetzt gleichbleibend (bei ca. 10 Volt?! Weiß gerade nicht genau ...), egal ob Landstrom oder Batteriestrom anliegt.
    Falls das Licht über die Spannungsabsenkung hinaus gedimmt werden soll, muss beachtet werden, dass nicht jeder Step-Down-Wandler mit jedem PWM-Dimmer kombiniert werden kann; ich musste das Austesten, bin aber schon beim zweiten Step Down Wandler fündig geworden, der mit einem vorhandenen Dimmer funktioniert hat.

  • um zu zeigen, dass man eine LED nicht ganz bis von 0 bis 100% über die Spannung regeln kann

    Mag verwirren, jedoch:

    Dein Gerät kann auch Strom regeln.

    Versuche es einmal damit?

    Send pix!

  • Hier die gewünschten pixes:

    Viel niederiger als auf den angezeigten Wert von 0,000A kann ich nicht runterreglen, dann erlsicht die LED.

    Gruß Jürgen

    Freiheit ist der Zwang sich zu entscheiden und Idealismus ist schön, aber Realismus ist oft praktikabler

  • Viel niederiger als auf den angezeigten Wert von 0,000A kann ich nicht runterreglen, dann erlsicht die LED.

    (Achtung Ironie)Eine LED an der man nur Spannung angelegt werden muss und dann kein Strom fließt, aber trotzdem leuchtet... kannst du mir den Lieferanten nennen... ich wäre an paar hundert Stück interessiert. Meine Wohnung damit beleuchtet und es würde meine "Stromrechnung" erheblich senken können.

    (Ironie Ende) - wo liegt der Fehler?

    Wie schon woanders geschrieben, die Schaltung aus einer Leuchtdiode in Reihe mit einem Vor-Widerstand ist für Beleuchtungszwecke völlig uninteressant(bei 12V Versorgung).

    Einfach mal das Labornetzteil auf 12V einstellen und dann die Spannung über den Vorwiderstand messen und auch über Leuchtdiode. Ich tippe mal so auf ~9V über den Widerstand und ~3V üer die LED.
    Das bedeutet dann auch, dass in der Schaltung aus 3/4 der eingebrachten Leistung am Widerstand Wärme erzeugt wird und nur aus 1/4 der eingebrachten Leistung die LED versucht Licht zu machen, was sie auch nicht zu 100% schafft...

    Übliche "LED- Einfachleuchtmittel" für 12V bestehen überwiegend aus 3LEDs in Reihe mit einem Vorwiderstand (ggf noch mit Gleichrichterdioden davor)... Bei Interesse die Schaltung mal nachbauen dann am Spannungsrad des Labornetzteil drehen...

    Gruß, Maik

    ...einfach unterwegs...

    3 Mal editiert, zuletzt von Maich (6. Februar 2024 um 17:44)

  • eine LED muss eine gewisse Mindestspannung bekommen, damit sie Licht emittieren kann

    Hier die gewünschten pixes:

    Viel niederiger als auf den angezeigten Wert von 0,000A kann ich nicht runterreglen, dann erlsicht die LED.

    Wenn kein Strom fliesst, solte auch nix leuchten.

    Tut's aber.

    Anzeige von dem Gerät taugt nix oder nicht für kleine Ströme.

    Miss besser mit einem richtigen Meßinstrument oder noch besser: Messe den Spannungsfall über dem Widerstand.

    Der Stromfluss ist dann: gemessene Spannung geteilt durch den Widerstandswert.

    Mit dem 1000-Ohm-Widerstand und 1 Volt Spannungsfall fliesst dann 1:1000 = 0,001 A oder 1 mA.

    Genauer als mit Spannungsfällen über bekannte Widerstände kann kein Stromfluss ermittelt werden.

    Und daher DAS Wirkprinzip aller "Shunts" in oder an üblichen Meßgeräten.

    Selbst Anlasserstrome lassen sich so messen: Leitungslänge der Leitung ausmessen, Leiterquerschnitt ermitteln, Widerstandswert für Kupfer. Damit ergibt sich der Leitungswiderstand.

    (Milli)voltmeter an den Enden der vorher ausgemessenen Kabel anschliessen und Spannungsfall messen.

    Weil der Widerstand im Milliohmbereich liegen wird, bedeuten schon kleine Spannungsfälle große Stromstärken.

    Annahme: Berechnet 0,005 Ohm, 500mV bei Anlasserbetrieb gemessen, 0,5:0,005= 100A.

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