Beleuchtung für Anfänger

Jens Buckbesch

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moin moin,

ich will mir nun eine feine LED-Beleuchtung für hinten und vorne bauen.

Beim Studium der Kataloge tauchen folgende Fragen auf:

1) was bedeuten die verschiedenen Lichtstärke-Angaben mcd, cd, lm und lux ? Wie kann ich sie vergleichen?

2)offenbar muß eine LED entweder über einen Vorwiderstand oder eine Vorschaltelektronik geschützt werden.
Wie berechne ich den Vorwiderstand?


vielen Dank, Gruß Jens
 
AW: Beleuchtung für Anfänger

ich will mir nun eine feine LED-Beleuchtung für hinten und vorne bauen.

Sinnvoll, weil man für mäßig Geld schön viel Licht kriegen kann. Du solltest, um nicht die fehler anderer Leute zu wiederholen, die Radlicht-Mailingliste abonnieren und dort fragen und dann vor größeren Investitionen Dein Konzept zur Diskussion stellen.

Ach ja: Achte beim LED-Kauf auf das Binning der LED, das erklärt manch merkwürdig scheinenden Preisunterschied.

2)offenbar muß eine LED entweder über einen Vorwiderstand oder eine Vorschaltelektronik geschützt werden.
Wie berechne ich den Vorwiderstand?

Gibt es an vielen Stellen im Web, z.B. hier oder hier.

Wichtig ist aber: Die Vorwärtsspannung der LED, die Du da eingiebst (und die Du vorsichtshalber nur aus den beim Hersteller runtergeladenen Datenblättern entnehmen solltest) streut von Exemplar zu Exemplar. Du solltest also mit einem etwas größer dimensionierten Vorwiderstand den Strom messen, und zwar bei vollem Akku, um Dich an den optimalen Widerstandswert ranzutasten.

Alternativ kannst für mehr oder weniger Geld mehr oder weniger effiziente Schaltungen kaufen, die den Strom begrenzen. Vorteil: Der Strom bleibt auch bei sinkender Spannung der sich leerenden Akkus konstant. Nachteil: An den Wirkungsgrad eines durch geschickte wahl von LEDs und Akkuspannung kleinen Vorwiderstands kommst Du auch mit erheblichen Kosten nicht ran.

Viel einfacher ist das, wenn Du einen (Klauenpol-)Dynamo hast: Die sind von haus aus Konstantstromquellen mit rund 500 mA, da kannst Du die LEDs einfach hinter einem Gleichrichter in Reihe dranhängen.
 
AW: Beleuchtung für Anfänger

1) was bedeuten die verschiedenen Lichtstärke-Angaben mcd, cd, lm und lux ? Wie kann ich sie vergleichen?

Moin Moin

Also erst einmal zu den Einheiten:

cd = Candela

mcd = mili Candela

Lux = Beleuchtungsstärke

Lm = Lumen = Lichtstrom

Die Einheiten sind mit Formelwerk bei Wikipedia gut beschrieben deswegen habe ich die Links passend rausgesucht. Nur um mit cd etwas anfangen zu können benötigst du noch den Steradiant (sr)


2)offenbar muß eine LED entweder über einen Vorwiderstand oder eine Vorschaltelektronik geschützt werden.
Wie berechne ich den Vorwiderstand?

Na ja grundsätzlich mit dem Ohmschen gestz. U = R * I
U = Spannung in Volt
R = Wiederstand in Ohm
I = Stom in Ampere

Wenn du also 12Volt hat und zwei Rote LED`s mit der Angabe Nennspannung 3,4Volt und 20 miliAmpere und diese in Reihe schalten wilst. So hast du eine Diverenzspannung von 12 Volt - 3,4Volt - 3,4Volt = 5,2Volt die du am Widerstand verbraten musst. Nun must du nur den Widerstand ausrechnen an dem bei 5,2Volt 20miliAmpere abfallen.

Ohmsches gesetz nach R umstellen.
R = U : I = 5,2V : 0,02A = 260 Ohm

Was reinerh zum Tema der konstandstromQuellen sagt ist leider richtig. ich habe mal messungen mit echt günstigen konstandstromquellen von ledsee.com gemacht. Der Wirkungsgrad war im Orginal bei max = 59% und erst nach einigen modifikationen bei 75%


mfg

Olek
 
AW: Beleuchtung für Anfänger

Na ja grundsätzlich mit dem Ohmschen gestz. U = R * I
U = Spannung in Volt
R = Wiederstand in Ohm
I = Stom in Ampere

Wenn du also 12Volt hat und zwei Rote LED`s mit der Angabe Nennspannung 3,4Volt und 20 miliAmpere und diese in Reihe schalten wilst. So hast du eine Diverenzspannung von 12 Volt - 3,4Volt - 3,4Volt = 5,2Volt die du am Widerstand verbraten musst. Nun must du nur den Widerstand ausrechnen an dem bei 5,2Volt 20miliAmpere abfallen.

Ohmsches gesetz nach R umstellen.
R = U : I = 5,2V : 0,02A = 260 Ohm

Was reinerh zum Tema der konstandstromQuellen sagt ist leider richtig.

Das was ich zu der Vorwärtsspannung gesagt habe auch. Einfach einen z.B. als "typ." gekennzeichneten Spannungswert aus einem Datenblatt abzulesen und damit in die Widerstandsberechnung reinzugehen kann zu Überspannung und Durchbrennen der LED führen. Außerdem hat ein z.B. ein Bleigelakku mit 12 V Nennspannung wenn er voll ist eine merklich höhere Spannung. Und wenn wir grad dabei sind: Die Warnungen der LED-Hersteller und -Verkäufer, daß man die bei Nennstrom nicht ohne Kühlung betreiben darf, sind ernstzunehmen. Es lohnt sich im übrigen in eine gute Kühlung zu investieren (ein Bereich, wo sich kommerzielle LED-Leuchten nicht mit Ruhm bekleckern), denn der Wirkungsgrad geht schon bei leicht erhöhter Temperatur schnell in den Keller.

Beim Alleweder hätte ich versucht die Schottwand als Kühlblech zu nutzen, mein nächster LED-Scheinwerfer wird deutlich mehr Kühlfläche haben als der aktuelle. Die Stirnlampe ist in der Hinsicht gut ausgestattet.
 
AW: Beleuchtung für Anfänger

Das was ich zu der Vorwärtsspannung gesagt habe auch.

Moin Moin

Natürlich, ich wollte mit "Was reinerh zum Tema der KonstandstromQuellen sagt ist leider richtig." kein wetendes Urteil zu deinen Aussagen machen. Sondern nur darauf hinweisen wie wenig von den Chipherstellerangaben bei der fertigen Schaltung übrig bleibt. Der Chinachip war auch mit einem Wirkungsgrad von über 90% angegeben. Für einen gesammtwirkungsgrad von über 80% ist schon eine kleine Materialschlacht nötig.



Hier mal die Tabelle mit den Messungen:
284.png


Wie mann in der Tabelle gut sehen kann, kann mann mit Reienschaltung der LED`s den Wirkungsgrad etwas verbessern. Vorausgesetzt die Spannung ist ausreichend hoch.

Natürlich sind auch deine Aussagen zu den Bauteiltoleranzen und dem Akkuspannungsbereich richtig. Deswegen habe ich mich ja auch nicht noch einmal dazu ausgelassen.

Die Sache mit der Temperatur und dem Wirkungsgrad hat sich gebessert. Die LEDHersteller haben in diesem Punkt nachgelegt um den Konstruktören von Leuchten einen größeren Spielraum zu geben. Auch hier ein paar Graphen:

Zuerst die Luxeon 1W:
285.png


Dann die Luxeon 2K (daß heißeste Ding)
286.png


Nun noch die Seul P4
287.png


Natürlich hat immer noch der, der am besten kühlt das meiste Licht, aber mann kann es etwas gelassener sehen.

Ich würde jeder Zeit eine Konstandstromquelle bevorzugen, eine konstante Lichtstärke ist durch nichts zu ersätzen.

mfg

Olek
 
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