Was ist das Besondere an Lampen mit LED's?
Die LED-Lampen erzeugen ihr Licht durch eine Leuchtdiode, also einen Halbleiter-Chip!
Die Abkürzung LED steht hierbei für Light Emitting Diode. Gegenüber einer Glühlampe ergeben sich erhebliche Vorteile!
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stromsparend: elektrische Energie wird direkt in Licht und nicht in Wärme umgesetzt
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mehr Helligkeit gegenüber einer vergleichbaren Lampe
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lange Lebensdauer bei stabiler Licht-Qualität: 100.000 Stunden Betriebsdauer der LED
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robust: LED ist selbst im Betrieb absolut unempfindlich gegen Stösse oder Erschütterungen
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Batterien halten deutlich länger als in herkömmlichen Lampen
Hier einige wichtige Tipps und Bauanleitungen für den Einsatz von LED's im Bereich Camping, Auto, Eigenbau von Lampen für Jogging oder Höhlenforscher usw.
Leuchtdioden dürfen keinesfalls ohne passenden Vorwiderstand betrieben werden, da sie sonst innerhalb Sekunden zerstört werden können! Wir übernehmen keine Garantie für die Funktion von Eigenbauten, Arbeiten am Auto usw.
Wie Sie LED's richtig anschliessen und betreiben, lesen Sie hier.
1. Polarität und Anschluss
Eine Leuchtdiode ist, wie der Name ja schon sagt, eine Diode und somit gepolt. Es gibt an jeder LED eine Kathode (-) und Anode (+). LED's sollten möglichst nur an einer sauberen Gleichspannung betrieben werden und müssen richtig gepolt sein, sonst leuchten sie nicht. Verpolt hält eine LED ca. 25 -30 Volt aus, ohne zerstört zu werden. In der Regel ist der kürzere Anschluss die Kathode, zusätzlich ist das Gehäuse der LED an der Seite der Kathode abgeflacht.
Für den Einbau wird man die LED irgendwie anlöten müssen. Hierbei ist darauf zu achten, den Lötkolben keinesfalls länger als 4- 5 sec pro Anschlussbeinchen an die LED zu halten. Durch Überhitzung der LED mit dem Lötkolben geht diese kaputt oder verliert an Leistung, also möglichst zügig arbeiten. Klappt was nicht, LED erst abkühlen lassen, dann wieder weiter arbeiten.
2. Vorwiderstand berechnen
Der Vorwiderstand ist für eine LED unbedingt erforderlich, um den Strom zu begrenzen. Fertig berechnete Widerstände erhalten Sie in jedem Shop. Die Versorgungsspannung sollte minimal höher gewählt werden als die Nennspannung der LED, damit diese in einem vernünftigen Bereich arbeiten kann.
Für die folgenden Formeln gelten:
U = Spannung in Volt
I = Strom in Ampere
R = Widerstand in Ohm
P = Leistung in Watt
Zunächst rechnet man den Spannungsabfall am Widerstand aus. Da der Widerstand in Reihe mit der LED geschaltet ist, teilt sich die Betriebsspannung zwischen Widerstand und LED auf. Man subtrahiert einfach von der Betriebsspannung die Vorwärtsspannung der LED und erhält so die genaue Spannung am Widerstand. Die Vorwärtsspannung ist die Spannung, welche an der LED abfällt. Diese Spannung ist abhängig von der LED und hat zu tun mit Lichtfarbe und Leistung usw. Jede LED hat also ihre eigene Vorwärtsspannung und diese müssen Sie den technischen Daten der LED entnehmen!
Kurz: Spannung der Stromquelle minus Spannung LED = Spannung am Widerstand. (U_Batt - U_LED = U_Widerstand)
Als nächstes berechnet man den Widerstandswert in Ohm. Spannung am Widerstand geteilt durch Nennstrom LED = Widerstand in Ohm. (R = U/I)
Zuletzt rechnet man noch die Leistung des Widerstands aus, um sicher zugehen, dass der Widerstand nicht überlastet wird und verbrennt. Dazu einfach Strom mit Spannung am Widerstand multiplizieren und raus kommt die Leistung in Watt. (P = U x I)
Rechenbeispiel A:
Eine rote LED soll an einer 6 Volt-Batterie betrieben werden. Am Vorwiderstand fällt folgende Spannung ab: 6V (Batterie) - 2V (Spannungsabfall LED aus technischen Daten der LED) = 4 Volt. Jetzt entnehmen wir den technischen Daten der LED den Nennstrom: Bsp.: 25 mA (= 0,025A) Mit diesen Werten können wir den Widerstand leicht berechnen: 4 Volt geteilt durch 0,025 Ampere = 133,33 Ohm. Der nächst passende genormte Wert ist 120 oder 150 Ohm. Der Widerstand muss eine Leistung von 0,025 A x 4 V = 0,1 Watt verkraften können. Also reicht hier ein Widerstand mit 1/4 Watt.
Rechenbeispiel B:
Eine blaue LED soll an einer 12 Volt-Auto-Batterie betrieben werden. Im Auto treten allerdings Spannungen bis ca. 13,5 Volt auf! Am Vorwiderstand fällt maximal folgende Spannung ab: 13,5 V - 3,7 V (Spannungsabfall LED aus technischen Daten der LED) = 9,8 Volt. Jetzt entnehmen wir den technischen Daten der LED den Nennstrom: 30 mA (= 0,03A) Mit diesen Werten können wir den Widerstand leicht berechnen: 9,8 Volt geteilt durch 0,03 = 326,66 Ohm. Der nächst passende genormte Wert ist 330 Ohm. Der Widerstand muss eine Leistung von 0,03 A x 9,8 Volt = 0,294 Watt verkraften können. Zum Einsatz sollte also ein Widerstand mit mindestens 1/2 Watt kommen.
3. Aufbau
Für den Aufbau empfehlen wir Ihnen, mechanisch alles gut zu fixieren, und beispielsweise bei fliegender Verdrahtung alles gut zu isolieren, z.B. mit Schrumpfschlauch, damit keine Kurzschlüsse auftreten. Nur so erhalten Sie eine optimale Betriebssicherheit. LED's leuchten bis zu 100.000 Stunden, das bedeutet über 11 Jahre ununterbrochen Licht! Einmal alles gut eingebaut und Sie müssen in der Regel nie mehr an Ihre Leuchte ran, sie funktioniert immer!
4. Arbeiten am Auto
Ausser an der Zündanlage treten gewöhnlich im Auto keine hohen Spannungen auf. Wirklich gefährlich ist es im Auto hingegen einen Kurzschluss zu produzieren. Die Autobatterie kann im Kurzschlussfall mühelos über 100 Ampere Strom liefern und jedes gelegte Kabel in Flammen aufgehen lassen. Bei einem Kabelbrand kann schlimmstenfalls das ganze Auto ausbrennen. Die Isolierungen der Kabel verbrennen zu beissendem Rauch, dringt dieser während der Fahrt in den Innenraum und versperrt die Sicht, können schwere Unfälle die Folge sein. Hier soll keine Panik verbreitet werden, wir möchten nur die Einsteiger unter den Heimwerkern vor groben Fehlern bewahren. Zu beachten sind eigentlich nur zwei Dinge:
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Sicherung einbauen
Wenn man selber im Auto zusätzlich Kabel verlegt, einfach kurz hinter der Batterie (oder an der Stelle, wo man den Strom abgreift) eine entsprechende Sicherung einbauen. Die Sicherungsstärke so wählen, das sie im Falle eines Kurzschlusses auch anspricht. Da LED's ja fast keinen Strom brauchen, empfehlen wir einen Wert von 500mAT für bis zu 15 LED's oder 1AT für bis zu 30 LED's. Legen Sie Kabel mit mindestens 0,75 mm² Querschnitt. Kabel vernünftig mit Kabelbindern so verlegen, dass es nicht in bewegliche Teile vom Motor kommen kann und sich nirgendwo abschaben kann. -
Kurzschluss an der Batterie vermeiden
Falls Sie direkt an der Batterie arbeiten, achten Sie darauf mit dem Werkzeug keinen Kurzschluss zu machen. Besonders tückisch ist der Fall, mit einem Schraubenschlüssel am Pluspol der Batterie zu arbeiten. Rutscht der Schlüssel gegen die Fahrzeug-Karosserie (Masse = Minus) entsteht ein sehr gefährlicher Kurzschluss! Daher einfach vor Arbeiten am Pluspol und der elektrischen Anlage immer erst die Masse-Verbindung lösen und als letztes wieder anklemmen.
Wir haben an einer Tastatur die öden grünen LED's gegen blaue getauscht. Hier eine kurze Anleitung, wie wir vorgegangen sind.
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So sah unsere Tastatur also aus, schon ganz schick so in schwarz, aber es fehlte noch das gewisse etwas! Also schnell in unser Lager, und ein paar blaue LED's geholt. | |
| Die Tastatur zu öffnen war einfach, da sie keine Schrauben hatte! Nach dem öffnen, müsste das Ganze in etwa so aussehen. Aber Vorsicht, es gibt zwei Arten auf denen die Kontaktfolien befestigt sind, einmal liegt die Platine lose darauf, das andere mal ist die Folie an der Platine festgeklebt. Zweitere erfordert etwas Fingerspitzengefühl, aber geht nicht, gibt's nicht! |  |
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Hier seht Ihr nun die Rückseite der Platine, in den roten Kreisen liegen die Lötstellen der LED's. Diese müsst Ihr loslöten und die neuen LED's einsetzen und wieder verlöten. Vorsicht: immer auf die richtige Richtung der LED's achten, da diese sonst nicht mehr leuchten! | |
| So müsste es aussehen, wenn die LED's eingelötet sind. |  |
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Und so sieht das Ergebnis aus, zwar etwas hell, dafür aber sehr persönlich. | |
| ..... oder auch so! |  |
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