Wattzahl Fensterbeleuchtung 1:90

[Guest Scubamarco]

Hallo Matrosen

 

Bevor ich die Aufbauten soweit geschlossen habe, das man nicht

 

mehr zum Beleuchten dran kommt, will ich die Fensterbeleuchtungen

 

einbauen. Die 7*7mm großen Fenster sollen mit blindem Plexiglas

 

verschlossen werden und beleuchtet werden.

 

Beleuchtet man alle Fenster oder wirkt es realistischer wenn man nur

 

manche illuminiert? Welche Beleuchtung bietet sich an? Microlämpchen,

 

LEDs oder SMD-LEDs? Welche Wattzahl wäre angebracht damit das

 

Boot nicht blind macht und durch 0,5mm Polysterol durchscheint?

[Didi]

Ich persönlich würde nicht alle Fenster gleichstark ausleuchten, sieht man bei einem Original auch selten.Ist aber letztendlich geschmackssache.

 

Zur beleuchtung würde ich LEDs nehmen wegen der höheren Lebensdauer und der niedrigeren Leistungsaufnahme.Diese gibt es auch in weiss mit verschiedener Leuchtkraft und sind mittlerweile gar nicht mehr so teuer.

 

Ausserdem können die Dinger so angebracht werden dass sie wegen des geringen Absrtahlwinkels nur das Fenster beleuchten und nicht durch evtl sehr dünne Aufbauten scheinen (ums Fenster innen etwas schwarze Folie anbringen)

 

Die LEDs aber unbedingt parallell anschließen damit nicht die ganze Beleuchtung futsch ist wenn wirklich mal eine ausfällt.

[Guest Scubamarco]

 

Zur beleuchtung würde ich LEDs nehmen wegen der höheren Lebensdauer und der niedrigeren Leistungsaufnahme.

 

5mm, 3mm oder SMD LEDs?

 

Und ums Parallelschalten werde ich wohl nicht drumrum kommen, wenn

 

ich keine Vorwiderstaände will. Man muß die LEDs ja nicht am Limit

 

betreiben, dann halten sie auch

[Didi]

5mm, 3mm oder SMD LEDs?

 

Und ums Parallelschalten werde ich wohl nicht drumrum kommen, wenn

 

ich keine Vorwiderstaände will. Man muß die LEDs ja nicht am Limit

 

betreiben, dann halten sie auch

Nur keine SMDs!!! wäre ne eklige futzelei.

 

Vorwiderstände brauchst du allemal da deine Schiffsspannung garantiert nicht den ca.1,3V der Leds entspricht!

[Torsten]

Wenn Du keinen Vorwiderstand möchtest, musst Du die LED´s aber in Reihe schalten.

 

Dann hast Du aber den von Didisp erwähnten Nachteil, wenn eine LED ausfällt, ist Sense mit Beleuchtung...

 

Aber davon ab, nimm ruhig einen Vorwiderstand bei Parallelschaltung, LED´s verbrauchen praktisch nix, da ist der Wärme-Verlust kein Problem.

 

Grüße

 

Torsten

[Guest Scubamarco]

Wenn Du keinen Vorwiderstand möchtest, musst Du die LED´s aber in Reihe schalten.

 

Sicher Habe ich wieder schneller geschrieben als gedacht.

 

Dann hast Du aber den von Didisp erwähnten Nachteil, wenn eine LED ausfällt, ist Sense mit Beleuchtung...

 

An der richtigen Spannung sollte eine LED "ewig" laufen. Ich kenne kein

 

Gerät im Haushalt mit defekter LED

 

Aber davon ab, nimm ruhig einen Vorwiderstand bei Parallelschaltung, LED´s verbrauchen praktisch nix, da ist der Wärme-Verlust kein Problem.

 

Beispiel: 10Dioden a 15mA parallel an 12Volt.

 

sind 150mA bei ca. 10V am Vorwiderstand. Also 1,5Watt bei 10LEDs

 

sind schon nicht ohne. Und ich brauche wesentlich mehr als 10LEDs

[Guest Loeffel]

@Scubamarco

 

Bei Reihenschaltung solltest Du auch bedenken, daß das finden einer defekten LED (auch wenn es selten ist, mir schon mehr als einmal passiert) mit erheblich mehr Aufwand verbunden ist.

[Guest Scubamarco]

@Scubamarco

 

Bei Reihenschaltung solltest Du auch bedenken, daß das finden einer defekten LED (auch wenn es selten ist, mir schon mehr als einmal passiert) mit erheblich mehr Aufwand verbunden ist.

 

Profitipp :

 

Beim Bau der Beleuchtung nicht alle Lötstellen wasserdicht kapseln

 

sondern an jeder LED zwei Prüfkontaktstellen freilassen. So kann man

 

mit einer geeigneten Spannungsquelle an jeder LED prüfen ob sie i.O.

 

ist oder Schrott. Man muß keinen Stromkreis auftrennen und kann relativ

 

einfach Fehlersuche praktizieren.

 

*Klugscheiß off*

[Frank Andrees]

Hallo Marco,

 

bei meiner PARAT habe ich jetzt ca. 30 weiße LED´s eingebaut. Sowohl SMD als auch 3mm.

 

Ich habe bei gleichzeitig leuchtenden LED´s alle parallel geschaltet.

 

Die entsprechende Spannung, z.B. 3 V für weiße LED, erzeuge ich durch regelbare Spannungsregler LM 312. So kann ich aus 12V bzw. 6V die benötigte Spannung erzeugen. Außerdem haben LED´s einen Spannungsbereich in dem sie leuchten. So kann ich die Leuchtstärke einstellen, da die LED´s bei voller Leistung doch ganz schön hell sind.

 

Mit freundlichen Grüßen

 

Frank

[Guest Scubamarco]

Hallo Frank

 

bei meiner PARAT habe ich jetzt ca. 30 weiße LED´s eingebaut. Sowohl SMD als auch 3mm.

 

Und was sagt dir mehr zu?

 

Die entsprechende Spannung, z.B. 3 V für weiße LED, erzeuge ich durch regelbare Spannungsregler LM 312. So kann ich aus 12V bzw. 6V die benötigte Spannung erzeugen.

 

Das ist natürlich eine feine Lösung. Hast du für den Regler einen Ruhestrom

 

eingebaut. Ich glaube mich zu erinnern, das ein Spannungsregler ohne

 

Stromfluß die SPannung nicht regeln kann und es dann Problem beim

 

zuschalten der Verbraucher geben kann, wenn die zu empfindlich sind.

 

Außerdem haben LED´s einen Spannungsbereich in dem sie leuchten. So

 

kann ich die Leuchtstärke einstellen, da die LED´s bei voller Leistung doch ganz schön hell sind.

 

Ein weitere Vorteil

[Guest Loeffel]

Also ich würde auch einen Spannungsregler nutzen, das ist immer noch am einfachsten.

 

sondern an jeder LED zwei Prüfkontaktstellen freilassen. So kann man mit einer geeigneten Spannungsquelle an jeder LED prüfen ob sie i.O. ist oder Schrott.

Stimmt, aber das nenne ich wesentlich mehr Aufwand, als einfach schauen welche LED nicht angeht

[Guest Scubamarco]

Stimmt, aber das nenne ich wesentlich mehr Aufwand, als einfach schauen welche LED nicht angeht

 

Parallelschaltung ist aber auch nicht ohne risiko.

 

Wenn bei einer Paralleschaltung von z.B. 5 LEDs eine defekt geht,

 

stimmt der Vorwiderstand nicht mehr und die anderen LEDs sind auch

 

in "Gefahr".

[Frank Andrees]

Hallo Marco,

 

die SMD und die 3mm LED´s brauchte ich entsprechend des Einsatzes. In meiner für die nautischen Beleuchtung notwendigen Lampen sind SMD-LED mit 300 mcd und als Außen- bzw. Gangbeleuchtung habe ich 3mm LED mit 900 mcd eingesetzt. Strahler habe ich mit 2 SMD-LED ausgerüstet.

 

Das die normalen Linearspannungsregler einen Verbraucher zur Regelung brauchen wäre mir neu. Eine Last wäre nur bei Schaltregler notwendig. Dafür ist mir aber der Aufwand, bei der Leistung, zu groß.

 

Mit freundlichen Grüßen

 

Frank

[Didi]

Parallelschaltung ist aber auch nicht ohne risiko.

 

Wenn bei einer Paralleschaltung von z.B. 5 LEDs eine defekt geht,

 

stimmt der Vorwiderstand nicht mehr und die anderen LEDs sind auch

 

in "Gefahr".

Falsch gedacht :wink:

 

Der Vorwiderstand "regelt" die Spannung die an den LEDs anliegt, nicht den Strom.

[Guest Scubamarco]

Der Vorwiderstand "regelt" die Spannung die an den LEDs anliegt, nicht den Strom.

 

Okay dann versuche ich das mal zu erklären.

 

Widerstand und LEDs "teilen" sich die Spannung der Spannungsquelle.

 

Wieviel jeder "bekommt" ist abhängig vom el. Widerstand.

 

Der Strom ist in beiden Verbrauchern gleich. Steigt der Widerstand der

 

LEDs weil eine "durchbrennt" verschiebt sich das Widerstandsverhältnis

 

von LEDs und Vorwiderstand. Und die LEDs bekommen aufgrund des

 

höheren el. Widerstands mehr Spannung . Mehr Spannung an der

 

LED bedeutet mehr Strom in der LED. Also ist die Belastung höher.

[Guest Scubamarco]

Der Vorwiderstand "regelt" die Spannung die an den LEDs anliegt, nicht den Strom.

 

Okay dann versuche ich das mal zu erklären.

 

2LEDs für 2V und 10mA an 12V erfordern ein Vorwiderstand von 500Ohm.

 

(10V/0,02A=500) Brennt eine LED durch fließt zwar weniger Strom (17mA)

 

aber dieser jetzt nur noch durch eine LED. Also 70% mehr als gewollt.

 

und es liegt eine Spannung von 3,5V an der LED an.

 

Das würde in kürzester Zeit das Ende auch für die zweite LED bedeuten.

[Didi]

Ok, hab ich falsch gedacht.

 

Aber dann verpass jeder LED einen eigenen Vorwiderstand...............

[Guest Scubamarco]

 

Der Vorwiderstand "regelt" die Spannung die an den LEDs anliegt, nicht den Strom.

 

Und weil es gerade so schön ist

 

*klugscheißmode on*

 

Ein ohmscher Widerstand ist ein Spannungteiler und kein Spannungsregler.

 

Ein Spannungsregler hält immer die selber Spannung auch bei veränderlichen

 

Strömen.

 

*klugscheißmode off*

 

Endlich auch mal was, was ich besser weiß.

[Guest Scubamarco]

 

Aber dann verpass jeder LED einen eigenen Vorwiderstand...............

 

Wobei wir wieder beim Problem "Verluste" sind.

 

Ich werde eine Reihenschaltung mit Spannungsregler kombinieren.

 

Weil auch der Spannungsregler ne menge Leistung verbruzelt

 

und je geringer die Spannungsdifferenz desto geringer die Verlust.

 

Und ich kann trotzdem noch Helligkeit regeln

[Guest Hanno]

Tach Leute,

 

das Problem ist, das immer alle glauben, die Spannung sei das Maß aller Dinge. Sie ist es aber nicht. LEDs haben einen maximal zulässigen Betriebsstrom (typisch: 20mA) Dieser darf nicht überschritten werden. Wie man das anstellt ist erst mal egal.

 

Ein Widerstand, sofern er richtig berechnet ist, ist eine Strombegrenzung. Der Nachteil ist, das er viel Energie "vernichtet". Beispiel: Weiße LED an 12V: (13,8V (max. Akkuspannung) - 3,6V (LED-Spannung)) * 0,02A (LED-Strom) = 0,204W = 204mW Verlustleistung am Widerstand. Krasser gegensatz dazu: 3,6V (LED-Spannung) * 0,02A (LED-Strom) = 0,072W = 72mW LED-Leistung. Fazit: 1/4 Energie genutzt, 3/4 für die Tonne. Die Verlustleistung summiert sich mit jeder weiteren LED und deren Vorwiderstand.

 

Ein Spannungsregler ist eine Alternative, allerdings nur, wenn es sich um getaktete Spannungsregler handelt. Längsregler sind genau solche Energiervernichter wie Vorwiderstände. Dazu kommt noch, das versiedenfarbige LEDs auch verschiedene Betriebsspannungen haben, also bräuchte man einen Spannungsregler pro eingesetzeter Farbe. Bb. grün, Stb. rot, Toplicht weiß, Schlepplicht gelb... Getaktete Spannungsregler sind relativ teuer, sie haben immerhin einen Wirkungsgrad von 80...90%, aber verheizen eben immer noch 10...20% der Leistung. Würde man wirklich pro Farbe einen Spannungsregler einsetzten, dann wird der Gesamtwirkungsgrad noch schlechter, weil die Regler selber ja auch noch mal Strom für ihre Funktion brauchen (der in den 10...20% enthalten ist).

 

Was wir brauchen ist ein vernünftiges Konzept, um LEDs mit möglichst wenig Verlust direkt an einem Akku betreiben zu können. Wird nur eine einzige LED gebraucht, empfielt sich trotz der Unwirtschaftlichkeit die Schaltung mit Vorwiderstand, einfach wegen ihrer Einfachheit. Berechnet wird er: (max. Akkuspannung - LED-Spannung) / LED-Strom. Beispiel: (13,8V-3,6V) / 0,02A = 510 Ohm.

 

Wenn die LED nicht besonders hell sein muß, empfielt sich der Ensatz von sogenannte low-current-LEDs. Diese benötigen statt 20mA nur etwa 1/10, also (typisch) 2mA. Hier muß der Widerstand 10x großer sein, also 5100 Ohm, aber die Verlustleistung ist natürlich 10x kleiner, die gesamte Schaltung brauch 10x weniger Strom.

 

Interessant wird die ganze Sache nun, wenn mehrere baugleiche LEDs gebraucht werden, insbesondere bei Lichterketten oder Leuchtstoffröhrensimulation. Würde man alle LEDs in Reihe schalten (hintereinander) dann würde evtl. die benötigte Spannung größer sein als die Akkuspannung. Schaltet man sie parallel, addiert sich der Strom. 10 LEDs brauchen schon 200mA, braucht man 50 oder 100, dann kann man mit dem Vorwiderstand schon einen kleinen Heizlüfter aufbauen. Bei 100 parallelgeschalteten LEDs würden 2A fließen, das gäbe (nach obigem Beispiel) 20,4W Verlustleistung am Widerstand. Das ist eine Größenordnung, die bei vielen Funktionsmodellen schon für den Antriebsmotor ausreicht!

 

Is ja gut, jetzt komm ich auffn Punkt ;o)

 

Des Rätsels Lösung heißt: Kombination aus Parallel- und Reihenschaltung. Angenommen ich habe 15 weiße LEDs mit 3,6V Betriebsspannung zur Simulation einer Leuchtstoffröhre. Daraus bilde ich 3 gleichgroße (Wichtig!)Gruppen mit je 5 LEDs. Diese 5 werden jeweils in parallel geschaltet. So braucht jede Gruppe 3,6V und 100mA. Diese 3 Gruppen allerdings schalte ich nun hintereinander. Dann summiert sich die Betriebspannung auf 10,8V. Der erforderliche Strom ist weiterhin 100mA, denn er fließt ja nacheinander durch jede der 3 Gruppen. Ich habe so die erforderliche Betriebsspannung auf 10,8V angehoben. Diese Schaltung aus 15 LEDs kann nun wie eine einzige mit 10,8V und 100mA angesehen werden. Berechne ich jetzt die Verlustleistung des Vorwiderstandes (13,8V - 10,8V) x 0,1A = 0,3W = 300mW.

 

Hätte ich die LEDs in Reihe geschaltet, brauchte ich einen 54V-Akku. Geht nicht. ( 15 x 3,6V = 54V )

 

Hätte ich die LEDs parallegeschaltet, wäre die erforderliche Spannung bei 3,6V geblieben. Der Strom müßte 15 x 0,02A = 0,3A betragen. Verlustleistung des Vorwiderstandes (für einen Längsregler gilt das selbe): (13,8V - 3,6V) x 0,3A = 3,06W. (Zur Verdeutlichung: Eine Fahrradlampen-Glühlampe hat 2,6W und und sicher weniger als 5% Wirkungsgrad. D.h. der größte Teil der zugeführten Leistung wird von der Lampe als Wärme abgegeben. Jeder weiß wie Warm so eine Lampe wird...) Die Verlustleistung wäre rd. 10x so hoch bei gleichem Ergebnis!! Das heißt, durch geschicktes Verschalten kann ich jede Menge Energie sparen, ohne teures Geld für diverse getaktete Spannungsregler ausgeben zu müssen!

 

Ein getakteter Spannungsregler mit 85% Wirkungsgrad und 3,6V Ausgangsspannung, belastet mit 15 LED a 20mA würde eine Verlustleisung von 162mW haben. Dies wäre zwar das beste Ergebnis in diesem Fall, aber die Schaltung in Gruppen ist eine noch akzeptable, aber dafür sehr kostengünstige Lösung. sie ist nur rd. 2x schlechter als der getaktete Spannungsregler, aber die reine Parallelschaltung ist etwa 20x schlechter.

 

Also, 1. bei gleichen LEDs zunächst soviele gleichgroße Gruppen bilden, das sich beim in Reihe schalten der Gruppen die erforderliche Spannung der max. Akkuspannung nähert.

 

2. Die LEDs in den Gruppen parallel schalten, der Strom der LEDs in der Gruppe addiert sich.

 

3. Die Gruppen in Reihe schalten, dabei addiert sich die erforderliche Betriebsspannung.

 

4. Mit den errechneten Werten für LED-Betriebsspannung und -Strom einen Vorwiederstand ausrechnen: (max.Akkuspannung - errechnete LED-Spannung) / errechneten LED-Strom

 

5. über den gesparten Strom und das gesparte Geld freuen und sich im LED-Licht sonnen

 

Grüße, Hanno

[Guest aufluschi]

@Hanno

 

Vielen Dank! Vom Prinzip war mir das klar und ich habe es bei mir instinktiv richtig gemacht. Aber jetzt kann ich es endlich auch berechnen.

 

Gruß

 

Markus

[Guest Scubamarco]

Hallo Frank

 

die SMD und die 3mm LED´s brauchte ich entsprechend des Einsatzes. In meiner für die nautischen Beleuchtung notwendigen Lampen sind SMD-LED mit 300 mcd und als Außen- bzw. Gangbeleuchtung habe ich 3mm LED mit 900 mcd eingesetzt. Strahler habe ich mit 2 SMD-LED ausgerüstet.

 

Verräts du mir wo du einkaufst und welche Preise die haben?

 

Bei http://www.reichelt.de http://www.led-welt.de und

 

http://www.conrad.de

 

finde ich irgendwie nichts passendes

[Frank Andrees]

Hallo Marco,

 

wenn ich Dir meine Einkaufsquelle verrate, muß ich Dich leider danach erschießen !!

 

Spaß beiseite.

 

Ich habe bei Conrad die Art-Nr. 176723 SMD LED 300mcd und die 153881 bei den 3mm LED.

 

Leider sind die SMD LED mit 4,58 Euronen ziemlich teuer. Es gibt auch billgere Typen bei Reichelt, aber diese LED´s haben für mich den Vorteil, daß sie keine lichtundurchlässige Substratfläche haben. Durch die nur sehr geringe Lötflächen kann ich die LED auch in Rundumleuchten anwenden, weil der ganze Körper komplett weiß leuchtet.

 

Die 3mm kostet bei Conrad auch cd. 4 Euro. Die gibt aber auch woanders bestimmt billiger.

 

Ich hoffe es hilft Dir weiter.

 

Mit freundlichen Grüßen

 

Frank

[Guest Scubamarco]

Hallo Frank

 

Ich habe bei Conrad die Art-Nr. 176723 SMD LED 300mcd und die 153881 bei den 3mm LED.

 

Du hast über 120Euro für LEDs ausgegeben?

 

Was baust du denn? Die Titanic in Gold?

[Frank Andrees]

Hallo Marco,

 

ganz so teuer war es nicht.

 

Ich habe mir nur überlegt, wieviel Akku ich in das Boot packen muß, wenn ich die Menge der Beleuchtung mit normalen Glühbirnen gebaut hätte.

 

Das Schiff ist leider nicht die Titanic. Wäre aber auch noch was. Und dann dabei jedes Bullauge beleuchten. Außerdem noch eine Zufallselektronik dahinter, so daß sich verschiedene Muster beim Fahren ergeben. Sieht dann nach leben an Bord aus, oder ??

 

Ich baue die Parat von Graupner mit den zwei Voith-Schneider-Propeller. Müßte zum Treffen in Friemar so halbwegs fertig sein. Fahren tut sie schon. Es fehlen noch viele Kleinteile und der größte Teil der Elektronik. Da ich nächste Woche Gleitzeit abbauen muß, hoffe ich das am Ende der Woche die Elektronik fertig ist.

 

Falls Du auch nach Friemar kommen solltest, kannst Du es Dir ja mal anschauen.

 

Mit freundlichen Grüßen

 

Frank